CN104445517B - 智能在线优化保护水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能在线优化保护水处理系统，包括离子交换单元、取样单元、在线监测单元、智能优化单元、回收单元、保护单元。其中，智能控制单元由在线监测单元的相应传感器、离子交换器上的电磁阀或流量控制阀、PLC或单片机及其相关I/O模块或端口、触摸屏或监控计算机及相关软件等部分组成；自动加药单元由加药泵、药箱及相应阀门、管道和空气过滤器组成。加药泵由智能控制单元的PLC或单片机根据测得的入水、出水水样参数不同采用多种不同转速的加药方式，可以注入相应的药量。加药泵注入药液后的出水口水质可再次被监测，并对水质进行多次修正，使系统的水处理更加准确。电磁阀或流量控制阀由智能控制单元控制，可在发现水处理设备发生树脂漏泄等异常情况时迅速报警，并提醒工作人员进行及时处理。

Description

智能在线优化保护水处理系统

技术领域

本发明属于水处理技术领域。

背景技术

目前国内广泛应用的水处理设备，普遍存在自动化程度不高，设计不尽合理、在线监控功能不完善等不足，主要体现在以下几方面:

（1）加药泵注入药液后的出水口水质不能再次监测，无法对加药量进行修正。

（2）处理后水样直接排出，尽管水样单位时间内量较少，但由于取样工作是实时进行的，会导致系统入水出水水量存在差别。

（3）当发现水处理设备发生树脂漏泄等异常情况时，不能迅速报警、并提醒工作人员进行及时处理。

发明内容

针对以上不足之处，本发明公开了一种智能在线优化保护水处理系统，由离子交换单元、取样单元、在线监测单元、智能优化单元、回收单元、保护单元组成。

其中，离子交换单元又分为离子交换器、入水管路、出水管路、排气管路、排水管路、排脂管路及相关阀门、管道等部件；离子交换器内部装有树脂，可对预处理水进行离子交换处理，消除镁、钙、铜等杂质离子。离子交换器入水处管道上安装电磁阀或流量控制阀，可以控制离子交换器入水流量，并可在紧急情况下迅速关闭入水。

取样单元分别从入水干路、出水干路获得水样，将水样输送至在线监测单元监测。

在线监测单元由远传流量表、远传压力表、水质在线监测仪表（如PH表、电导率表等）及相应传感器、触摸屏或监控计算机及相关软件组成，用于监测入水管路、出水管路的压力、流量、PH值、电导率值等参数。远传流量表及远传压力表，除了保证在离子交换器就地监测外，还可以将数据传给DCS系统，远程监测入水出水流量值、压力值等过程控制参数和处理前后的实时水质指标。

智能优化单元由智能控制单元和自动加药单元组成；智能控制单元由在线监测单元的相应传感器、离子交换器上的电磁阀或流量控制阀、PLC或单片机及其相关I/O模块或端口、触摸屏或监控计算机及相关软件等部分组成；自动加药单元由加药泵、药箱及相应阀门、管道和空气过滤器组成，用于向出水管路注入相应适量药液。加药泵的开启、加药量和关闭由智能控制单元控制，经加药泵注入药液后的水质，仍会被取样单元取样监测，送回到智能控制单元的PLC或单片机，通过入水、出水测量的数值与预先编程设置的数值进行比较，输出相应指令信号给加药泵，使其进行相应计量的给药动作。

回收单元由回收管路和相应阀门构成，将入水取样、出水取样过程中的水样回收注入到离子交换器入水管路中。

保护单元即防泄露单元，由视盅或管道视镜、树脂捕捉器、压力表、流量表、PLC或单片机、触摸屏或监控主机及相关软件组成，压力表、流量表远传信号连接接口连接智能优化单元的智能控制单元。当发生树脂泄露时，出水压力表及出水流量表显示的压力值和流量值会有所增加，当超过预先设置在PLC或单片机内部的保护值范围时，会自动发出报警信号，提醒人员进行就地检查验证、并进行相应处理；当离子交换器入水处安装流量控制阀，其阀门开度会根据PLC或单片机运算的指令进行相应动作，使入水流量相应减小。当报警信号持续一段时间时，PLC或单片机可控制电磁阀或流量控制阀关闭，入水停止，此时工作人员可立即进行就地检查验证，从而有效地保证树脂不泄露至离子交换单元以外设备中。而对于无法从视盅或管道视镜观测清楚、以及对压力表和流量计没有显著影响的微量树脂，可由树脂捕捉器进行过滤。

因此，本发明的有益效果体现在以下几方面：

（1）加药泵注入药液后的出水口水质可再次被监测，并对水质进行多次修正，使系统的水处理过程更加精确。

（2）水样经系统检测后可回收，重新注入入水管路，不会造成水样浪费。

（3）当发现水处理设备发生树脂漏泄等异常情况时，可迅速报警、并提醒工作人员进行及时处理。

附图说明：

附图1是智能在线优化保护水处理系统工作原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和发电机内冷水处理实例对本发明进一步说明。

附图1中，1是离子交换单元，2是取样单元，3是在线监测单元，4是智能优化单元，5是回收单元，6是保护单元，入水及入水取样，药液，出水及出水取样，信号传输。

正常运行时，水从离子交换单元（1）入水口进水，出水口出水。取样单元（2）分别从入水管路、出水管路取水样，送至在线监测单元（3）的在线检测仪表相应的传感器流通池内，对入水、出水管路水样进行在线测量，并通过相应线路传输至智能优化单元（4）中智能控制单元的PLC或单片机的I/O模块或端口。PLC或单片机的CPU将入水口采样参数与预先设定在存储器内的相应参数进行比较，进而控制加药泵的全速开启或关闭。PLC或单片机的CPU将出水口采样参数与预先设定在存储器内的相应参数进行比较，进而控制加药泵以相应的低速、中速等转速运行，从而控制加药量，对水质进行调节。

加药泵注入离子交换单元（1）的位置，位于出水口取样点之前。确保加药后的水质变化情况能够通过取样测量得到监测。

经监测仪表测量后的水样，都将由回收单元注回到入水管路中。既不浪费水样，实现了入水出水流量一致，又不会对出水管路带来污染。

系统中各仪表数据均由网线传输至远程监控计算机系统，可以方便、直观地对入水出水进行实时在线监测，节省了人力物力，提高了装备的智能化水平。

保护单元提供保护功能，防止树脂泄露至系统以外的设备中造成不必要的风险，由视盅或管道视镜、树脂捕捉器、压力表、流量表、相应管道等部件组成。当发生树脂泄露时，系统可以进行自动保护，甚至进行紧急停机。

（1）当树脂有较小量泄露时：出水视盅或管道视镜、压力表、流量表示数等均无异常。保护单元中的树脂捕捉器中设置过滤装置，可将微量的树脂进行过滤。确保出水干路中不混有树脂。

（2）当树脂有较大量泄露时：离子交换器上出水视盅或管道视镜可观察到树脂泄露，出水压力表、流量表显示值也会有一定程度的变化，数据超过PLC（或单片机）或监控软件预先设定值时，立即发出报警信号，如果离子交换器入水处安装流量控制阀，通过PLC（或单片机）或监控软件中预先编程设置，可以控制入水流量控制阀的开度，使入水流量相应减小。当报警信号持续一段时间时，PLC（或单片机）或监控软件可直接输出相应停止指令，控制电磁阀或流量控制阀关闭，入水停止，此时工作人员可立即进行就地检查验证。从而有力保证系统始终为其他设备提供优质水源，保证其他设备安全、稳定、高效生产运行，为企业创造效益。

Claims (5)

1.一种智能在线优化保护水处理系统，包括离子交换单元、取样单元、在线监测单元、智能优化单元、回收单元、保护单元，其中取样单元分别从入水干路、出水干路获得水样，将水样输送至在线监测单元监测；回收单元由回收管路和相应阀门构成，将入水取样、出水取样过程中的水样回收注入到离子交换器入水管路中；保护单元即防泄露单元，由视盅或管道视镜、树脂捕捉器、压力表、PLC或单片机、触摸屏或监控主机及相关软件组成；智能优化单元由智能控制单元和自动加药单元组成，其特征在于：根据在线监测单元的监测仪表测得水质的参数不同，由智能控制单元通过对加药泵转速的控制，注入相应的给药量。

2.一种智能在线优化保护水处理系统，包括离子交换单元、取样单元、在线监测单元、智能优化单元、回收单元、保护单元，其中取样单元分别从入水干路、出水干路获得水样，将水样输送至在线监测单元监测；回收单元由回收管路和相应阀门构成，将入水取样、出水取样过程中的水样回收注入到离子交换器入水管路中；保护单元即防泄露单元，由视盅或管道视镜、树脂捕捉器、压力表、PLC或单片机、触摸屏或监控主机及相关软件组成；其特征在于：离子交换器入水处设置电磁阀或流量控制阀，其动作由智能优化单元的智能控制单元控制。

3.按权利要求1所述的水处理系统，其特征在于：药液注入点设置在出水口取样点之前。

4.按权利要求1所述的水处理系统，其特征在于：回收单元注回离子交换单元的位置处于入水管路上。

5.按权利要求1所述的水处理系统，其特征在于：保护单元的压力表、流量表远传信号连接接口连接智能优化单元的智能控制单元。