CN107640813A - 一种纯水再生废液ph控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种纯水再生废液PH控制系统及方法，包括：中和槽(10)，原水管(20)，将中和槽(10)内废液抽出并与酸或碱混合后返送至中和槽(10)内的混合管(30)，通过切换分别检测废液中和前后的PH值的混合PH计(40)，连接酸贮槽59和混合管(30)的注酸管(50)，连接碱贮槽(69)和混合管(30)的注碱管(60)，使废液与酸或碱翻滚、混合、中和的鼓风管(70)，将中和后的废液移送至串接水管网89的移送管(80)，检测移送管(80)内废液PH值的移送PH计(90)。根据本发明，提高PH检测控制的速度和准确性，缩短中和处理时间，避免超标移送。

Description

一种纯水再生废液PH控制方法及系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种对纯水再生废液进行中和处理和移送过程中PH值的控制方法及系统。

背景技术

迄今为止，水处理厂在制取纯水时纯水再生过程中会产生大量废液，其中含有未完全反应的盐酸、氢氧化钠以及从树脂中交换下来的其它离子，称为纯水再生废液(简称“废液”)。由于废液并非处于绝对中性，必须再经中和处理，控制其PH值(酸碱度)处于6～9区间后，方能移送至串接水管网再利用。

图1显示以往废液的中和处理工艺。

纯水系统29产生的废液原水被输送至中和槽10。首先，向中和槽10加注盐酸溶液(简称“酸”)，酸来自盐酸贮槽59，由酸泵51输送至混合管30；其次，加注氢氧化钠溶液(简称“碱”)，碱来自氢氧化钠贮槽69，由碱泵61输送至混合管30；再开启混合泵32，将中和槽10底部的废液输出至混合管30内，与酸碱混合后，从上方返送至中和槽10内，如此循环。与此同时，开启混合鼓风机71，向中和槽10内鼓风，使废液与酸碱均匀混合，以此进行中和处理。在此过程中，观察混合管30上PH计(酸度计)40读数，当PH值到达6～9时停止中和，并开启移送泵82，将中和后的废液移送至串接水管网89；同时监视移送管80上PH计90读数是否始终处于6～9区间内，否则停止移送，继续中和处理，直至PH值重新符合要求。

目前，该技术存在的主要问题是：

(1)纯水系统29中有多个生产系列，各个系列产生的废液PH值不相同、不确定，难以预判是否注酸或注碱及其注入量。因此，只能根据纯水生产情况和个人经验进行后续操作，由此导致操作时间长，准确性差，且往往会发生过量加注酸碱的情况，造成浪费。

(2)受安装空间限制，混和管30上PH计40与酸、碱注入口三者的安装位置极为接近，酸碱残液或沉渣易积于PH计40取样管或传感器，导致检测结果出错，或呈酸性，或呈碱性，给操作人员以误判，延长混合时间，或造成超标移送的失误。

(3)移送管80上PH计90安装于缓冲段最接近地面的水平管801上，目的是近地、便于维护。请参见图2，并结合图1。水平管801通过法兰802与上、下游管道连接；PH计90的传感器901为插入式探棒，从正上方插入水平管801，探棒再通过专用电缆与变送器902电连接；因探棒长度有限，插入水平管的深度亦有限；当中和后的废液从移送管80上游自上而下流经水平管801，再自下而上流向下游时，水平管801内一部分死气被逼向其上部，形成气穴803，包围探棒，使探棒无法接触废液，导致检测结果出错，同样给操作人员以误判，造成超标移送或被迫停止移送。

(4)当PH计读数出错并误将废液超标移送时，将造成串接水管网水质破坏、环境污染等不良后果；当不能确定废液PH值而无法正常移送时，废液将过量积留，影响纯水系统29正常生产，严重时导致减产。

经查阅相关文献资料，并在中外专利数据库服务平台联机检索，未发现与本发明相同或相似的专利。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的在于：提供一种纯水再生废液PH控制方法及系统，所述纯水再生废液PH控制方法及系统能够高效地对纯水再生废液进行中和处理，并将PH值准确控制于6～9的合格区间，避免PH计读数出错带来误判，从而，避免酸碱过量加注浪费，避免废液过量积留，避免超标移送而破坏串接水管网水质、污染环境。

参见图3、图4、图5。

根据本发明，首先提供一种纯水再生废液PH控制系统，包括：

一种纯水再生废液PH控制系统，包括：

中和槽10，容纳废液并进行中和处理；

原水管20，连接纯水系统29，将纯水再生废液原水输送至中和槽10；

混合管30，连接中和槽10底部，将中和槽10内废液抽出并与酸或碱混合后返送至中和槽10内；

混合PH计40，通过切换分别检测废液中和前后的PH值；

注酸管50，连接酸贮槽59和混合管30，输送盐酸溶液；

注碱管60，连接碱贮槽69和混合管30，输送氢氧化钠溶液；

鼓风管70，连接中和槽10底部，向中和槽吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，以加速并均匀中和；

移送管80，连接中和槽10底部，将中和后的废液移送至串接水管网89；

移送PH计90，检测移送管80内废液PH值。

根据本发明，优选的是，中和槽10顶部设有液位计11。

根据本发明，优选的是，依次设有混合阀31、混合泵32，将中和槽10内废液抽出并与酸或碱混合后返送至中和槽10内。

根据本发明，优选的是，注酸管50依次设有注酸泵51、注酸阀52、注酸旁通阀53，输送盐酸溶液。

根据本发明，优选的是，注碱管60依次设有注碱泵61、注碱阀62、注碱旁通阀63，以输送氢氧化钠溶液。

根据本发明，优选的是，鼓风管70依次设有鼓风机71、鼓风阀72，以向中和槽吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，以加速并均匀中和。

根据本发明，优选的是，移送管80依次设有移送阀81、移送泵82。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制系统，优选地，液位计11采用超声波或雷达等非接触式液位计，避免酸碱腐蚀影响，且便于维护。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

混合PH计40还包括：

混合取样管41和原水取样管42，分别连接混合管30和原水管20；

回水管43，接引至中和槽10上方；混合旁通管44，连接混合取样管41和回水管43；

检测池401，其入口连接混合取样管41和原水取样管42，出口连接回水管43；

传感器402，通过切换分别检测废液中和前后的PH值。

根据本发明，优选的是，传感器402为一插入式探棒，插入检测池401内。

根据本发明，优选的是，设置有变送器403，与传感器402电连接，显示PH检测结果，并将信号传送。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

在混合PH计40的取样管上还设有第一换向阀45、第二换向阀46；

第一换向阀45的公共端450连接检测池401入口，第一端451连接第二换向阀46的第一端461，第二端452连接原水取样管42；

第二换向阀46的公共端460连接混合取样管41，第二端(462)连接旁通管44。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

移送PH计90还包括：

传感器901，其为插入式探棒，从移送管80缓冲段最接近地面的水平管801的中部横向插入，以确保探棒浸没于废液中；

排气管903，设有排气阀904，其从水平管801的正上方引出，用以排除管道内死气，避免形成气穴干扰PH检测，同时使废液满管，进一步确保探棒浸没于废液中。

根据本发明，优选的是，设。02与传感器901电连接，显示PH检测结果，并将信号传送。

本发明还提供一种纯水再生废液PH控制方法，其包括下述步骤：

步骤1：废液原水通入中和槽10，通过混合PH计40获取原水PH值，预判中和所需注酸或注碱。

步骤2：对混合取样管41预冲洗，去除沉积的酸碱残液和沉渣。

步骤3：根据液位计11读数，预判中和槽10内废液量以及中和所需酸或碱的注入量。

步骤4：根据步骤1、步骤3的预判结果，进行注酸或注碱，并以注入的持续时间控制注入量；同时开启鼓风机71以加速并均匀混合，对中和槽10内废液进行中和处理。

步骤5：通过混合PH计40观察中和槽10内废液PH值，当达到6～9区间时，开始移送。

步骤6：移送废液去串接水管网89。

根据本发明，优选的是，在步骤6，通过移送PH计90监视移送管80内废液PH值始终处于6～9区间。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤1还包括：

步骤1.1：切换导通第一换向阀45的第二端452和公共端450，将废液原水流通至PH计40的检测池401，并通过回水管43返送至中和槽10内；

步骤1.2：观察混合PH计40读数至稳定，获取原水PH值；

步骤1.3：根据原水PH值，预判中和所需注酸或注碱。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤2还包括：

步骤2.1：打开混合阀31，启动混合泵32，将中和槽10内废液流通至混合管30；

步骤2.2：切换导通第二换向阀46的公共端460和第二端(462)，混合管30内废液经由混合旁通管44流通至回水管43，以此对混合取样管41预冲洗，去除酸碱残液和沉渣。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤3还包括：

步骤3.1：观察液位计11读数，通过其与中和槽10底面积乘积预判废液量；

步骤3.2：根据预判结果，并结合步骤1中预判的注酸或注碱结果，进一步预判酸或碱的注入量，并将其转换体现为打开注酸阀52或注碱阀62的持续时间。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤4还包括：

步骤4.1：根据步骤1和步骤3的预判结果，相应启动注酸泵51或注碱泵61、打开注酸阀52或注碱阀62，对混合管30注酸或注碱，并控制持续时间以控制注入量；注酸或注碱临近结束前，打开注酸旁通阀53或注碱旁通阀63，辅助减量控制以及停泵后对管道安全泄压；

步骤4.2：启动鼓风机71，打开鼓风阀72，向中和槽10吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，加速并均匀中和，以此对中和槽10内废液进行中和处理。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤5还包括：

步骤5.1：切换导通第二换向阀46的公共端460和第一端461，切换导通第一换向阀45的第一端451和公共端450，将混合管30内正在中和的废液流通至PH计40的检测池401，并通过回水管43返送至中和槽10内；

步骤5.2：观察混合PH计40读数至稳定，获取中和后的废液PH值；当达到6～9区间时，开始移送。

根据本发明一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤6还包括：

步骤6.1：打开移送阀81，启动移送泵82，将PH值合格的废液移送至串接水管网89；

步骤6.2：通过移送PH计90监视移送管80内废液PH值始终处于6～9的合格区间；否则暂停移送，并重复步骤4、步骤5。

本发明的纯水再生废液PH控制方法及系统与现有技术相比，具有以下优点：

(1)免除酸碱残液或沉渣对混和PH计的检测影响，提高PH检测控制的速度和准确性，缩短中和处理时间，避免超标移送。

(2)免除气穴对移送管上PH计的检测影响，提高PH检测控制的准确性，避免超标移送或被迫停送。

(3)提供注酸或注碱以及注入量依据，提高中和处理速度和效果，避免酸碱过量加注浪费。

(4)避免废液过量积留，避免破坏串接水管网水质和污染环境，有利于纯水正常生产。

附图说明

图1是现有技术中废液中和处理工艺示意图。

图2A是现有技术中移送管上PH计示意图。

图2B是图2A的PH计中部剖视图。

图3是本发明中废液PH控制系统示意图。

图4是本发明中混合PH计详细结构示意图。

图5A是本发明中移送PH计详细结构示意图。

图5B是图5A移送PH计中部剖视图。

具体实施方式

实施例

下面将根据具体实施例和附图对本发明所述的纯水再生废液PH控制方法及系统做出进一步说明。

如图3所示，本发明的纯水再生废液PH控制系统，其包括：

中和槽10，容纳废液并进行中和处理，顶部设有液位计11；原水管20，连接纯水系统29，将纯水再生废液原水输送至中和槽10；混合管30，连接中和槽10底部，依次设有混合阀31、混合泵32，将中和槽10内废液抽出并与酸或碱混合后返送至中和槽10内；混合PH计40，通过切换分别检测废液中和前后的PH值；注酸管50，连接酸贮槽59和混合管30，依次设有注酸泵51、注酸阀52、注酸旁通阀53，输送盐酸溶液；注碱管60，连接碱贮槽69和混合管30，依次设有注碱泵61、注碱阀62、注碱旁通阀63，输送氢氧化钠溶液；鼓风管70，连接中和槽10底部，依次设有鼓风机71、鼓风阀72，向中和槽吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，以加速并均匀中和；移送管80，连接中和槽10底部，依次设有移送阀81、移送泵82，将中和后的废液移送至串接水管网89；移送PH计90，检测移送管80内废液PH值。

液位计11采用超声波液位计，避免直接接触酸碱而受到腐蚀，且便于维护。

如图4所示，混合PH计40还包括：混合取样管41和原水取样管42，分别连接混合管30和原水管20；回水管43，接引至中和槽10上方；混合旁通管44，连接混合取样管41和回水管43；检测池401，其入口连接混合取样管41和原水取样管42，出口连接回水管43；传感器402，其为一插入式探棒，插入检测池401内，通过切换分别检测废液中和前后的PH值；变送器403，与传感器402电连接，显示PH检测结果，并将信号远传。

在混合PH计40的取样管上还设有第一换向阀45、第二换向阀46；第一换向阀45的公共端450连接检测池401入口，第一端451连接第二换向阀46的第一端461，第二端452连接原水取样管42；第二换向阀46的公共端460连接混合取样管41，第二端(462)连接旁通管44。

如图5所示，移送PH计90还包括：传感器901，其为插入式探棒，从移送管80缓冲段最接近地面的水平管801的中部横向插入，以确保探棒浸没于废液中；变送器902，与传感器901电连接，显示PH检测结果，并将信号远传；排气管903，设有排气阀904，其从水平管801的正上方引出，用以排除管道内死气，避免形成气穴干扰PH检测，同时使废液满管，进一步确保探棒浸没于废液中。

本发明的纯水再生废液PH控制方法，其包括：

步骤1：废液原水通入中和槽10，通过混合PH计40获取原水PH值，预判中和所需注酸或注碱。

步骤1.1：切换导通第一换向阀45的第二端452和公共端450，将废液原水流通至PH计40的检测池401，并通过回水管43返送至中和槽10内；

步骤1.2：观察混合PH计40读数至稳定，获取原水PH值；

步骤1.3：根据原水PH值，预判中和所需注酸或注碱。

步骤2：对混合取样管41预冲洗，去除沉积的酸碱残液和沉渣。

步骤2.1：打开混合阀31，启动混合泵32，将中和槽10内废液流通至混合管30；

步骤2.2：切换导通第二换向阀46的公共端460和第二端(462)，混合管30内废液经由混合旁通管44流通至回水管43，以此对混合取样管41预冲洗，去除酸碱残液和沉渣。

步骤3：根据液位计11读数，预判中和槽10内废液量以及中和所需酸或碱的注入量。

步骤3.1：观察液位计11读数，通过其与中和槽10底面积乘积预判废液量；

步骤3.2：根据预判结果，并结合步骤1中预判的注酸或注碱结果，进一步预判酸或碱的注入量，并将其转换体现为打开注酸阀52或注碱阀62的持续时间。

步骤4：根据步骤1、步骤3的预判结果，进行注酸或注碱，并以注入的持续时间控制注入量；同时开启鼓风机71以加速并均匀混合，对中和槽10内废液进行中和处理。

步骤4.1：根据步骤1和步骤3的预判结果，相应启动注酸泵51或注碱泵61、打开注酸阀52或注碱阀62，对混合管30注酸或注碱，并控制持续时间以控制注入量；注酸或注碱临近结束前，打开注酸旁通阀53或注碱旁通阀63，辅助减量控制以及停泵后对管道安全泄压；

步骤4.2：启动鼓风机71，打开鼓风阀72，向中和槽10吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，加速并均匀中和，以此对中和槽10内废液进行中和处理。

步骤5：通过混合PH计40观察中和槽10内废液PH值，当达到6～9区间时，开始移送。

步骤5.1：切换导通第二换向阀46的公共端460和第一端461，切换导通第一换向阀45的第一端451和公共端450，将混合管30内正在中和的废液流通至PH计40的检测池401，并通过回水管43返送至中和槽10内；

步骤5.2：观察混合PH计40读数至稳定，获取中和后的废液PH值；当达到6～9区间时，开始移送。

步骤6：移送废液去串接水管网89，并通过移送PH计90监视移送管80内废液PH值始终处于6～9区间。

步骤6.1：打开移送阀81，启动移送泵82，将PH值合格的废液移送至串接水管网89；

步骤6.2：通过移送PH计90监视移送管80内废液PH值始终处于6～9的合格区间；否则暂停移送，并重复步骤4、步骤5。

根据本发明，提高PH检测控制的速度和准确性，缩短中和处理时间，避免超标移送。

Claims (11)

1.一种纯水再生废液PH控制系统，包括：

中和槽(10)，容纳废液并进行中和处理；

原水管(20)，连接纯水系统29，将纯水再生废液原水输送至中和槽(10)；

混合管(30)，连接中和槽(10)底部，将中和槽(10)内废液抽出并与酸或碱混合后返送至中和槽(10)内；

混合PH计(40)，通过切换分别检测废液中和前后的PH值；

注酸管(50)，连接酸贮槽59和混合管(30)，输送盐酸溶液；

注碱管(60)，连接碱贮槽69和混合管(30)，输送氢氧化钠溶液；

鼓风管(70)，连接中和槽(10)底部，向中和槽吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，以加速并均匀中和；

移送管(80)，连接中和槽(10)底部，将中和后的废液移送至串接水管网(89)；移送PH计(90)，检测移送管(80)内废液PH值。

2.如权利要求1所述一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

混合PH计(40)还包括：

混合取样管(41)和原水取样管(42)，分别连接混合管(30)和原水管(20)；

回水管(43)，接引至中和槽(10)上方；

混合旁通管(44)，连接混合取样管(41)和回水管(43)；

检测池(401)，其入口连接混合取样管(41)和原水取样管(42)，出口连接回水管(43)；

传感器(402)，通过切换分别检测废液中和前后的PH值。

3.如权利要求1所述一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

在混合PH计(40)的取样管上还设有第一换向阀(45)、第二换向阀(46)；

第一换向阀(45)的公共端(450)连接检测池(401)入口，第一端451连接第二换向阀(46)的第一端(461)，第二端(452)连接原水取样管(42)；

第二换向阀(46)的公共端(460)连接混合取样管(41)，第二端(462)连接旁通管(44)。

4.如权利要求1所述一种纯水再生废液PH控制系统，其特征在于，

移送PH计(90)还包括：

传感器(901)，其为插入式探棒，从移送管(80)缓冲段最接近地面的水平管(801)的中部横向插入，以确保探棒浸没于废液中；

排气管(903)，设有排气阀(904)，其从水平管(801)的正上方引出，用以排除管道内死气，避免形成气穴干扰PH检测，同时使废液满管，进一步确保探棒浸没于废液中。

5.一种纯水再生废液PH控制方法，其包括下述步骤：

步骤1：废液原水通入中和槽(10)，通过混合PH计(40)获取原水PH值，预判中和所需注酸或注碱，

步骤2：对混合取样管(41)预冲洗，去除沉积的酸碱残液和沉渣，

步骤3：根据液位计(11)读数，预判中和槽(10)内废液量以及中和所需酸或碱的注入量，

步骤4：根据步骤1、步骤3的预判结果，进行注酸或注碱，并以注入的持续时间控制注入量；同时开启鼓风机(71)以加速并均匀混合，对中和槽(10)内废液进行中和处理，

步骤5：通过混合PH计(40)观察中和槽(10)内废液PH值，当达到6～9区间时，开始移送，

步骤6：移送废液去串接水管网(89)。

6.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤1还包括：

步骤1.1：切换导通第一换向阀(45)的第二端(45)2和公共端(450)，将废液原水流通至PH计(40)的检测池(401)，并通过回水管(43)返送至中和槽(10)内，

步骤1.2：观察混合PH计(40)读数至稳定，获取原水PH值，

步骤1.3：根据原水PH值，预判中和所需注酸或注碱。

7.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤2还包括：

步骤2.1：打开混合阀31，启动混合泵32，将中和槽(10)内废液流通至混合管(30)；

步骤2.2：切换导通第二换向阀(46)的公共端4(60)和第二端(462)，混合管(30)内废液经由混合旁通管(44)流通至回水管((43))，以此对混合取样管(41)预冲洗，去除酸碱残液和沉渣。

8.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤3还包括：

步骤3.1：观察液位计(11)读数，通过其与中和槽(10)底面积乘积预判废液量；

步骤3.2：根据预判结果，并结合步骤1中预判的注酸或注碱结果，进一步预判酸或碱的注入量，并将其转换体现为打开注酸阀(52)或注碱阀(62)的持续时间。

9.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤4还包括：

步骤4.1：根据步骤1和步骤3的预判结果，相应启动注酸泵51或注碱泵61、打开注酸阀(52)或注碱阀(62)，对混合管(30)注酸或注碱，并控制持续时间以控制注入量；注酸或注碱临近结束前，打开注酸旁通阀(53)或注碱旁通阀(63)，辅助减量控制以及停泵后对管道安全泄压；

步骤4.2：启动鼓风机(71)，打开鼓风阀(72)，向中和槽(10)吹送空气，使废液与酸或碱翻滚、混合，加速并均匀中和，以此对中和槽(10)内废液进行中和处理。

10.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤5还包括：

步骤5.1：切换导通第二换向阀46的公共端(460)和第一端(461)，切换导通第一换向阀(45)的第一端(451)和公共端(450)，将混合管(30)内正在中和的废液流通至PH计(40)的检测池(401)，并通过回水管(43)返送至中和槽(10)内；

步骤5.2：观察混合PH计(40)读数至稳定，获取中和后的废液PH值；当达到6～9区间时，开始移送。

11.如权利要求5所述一种纯水再生废液PH控制方法，其特征在于，

步骤6还包括：

步骤6.1：打开移送阀(81)，启动移送泵(82)，将PH值合格的废液移送至串接水管网(89)；

步骤6.2：通过移送PH计(90)监视移送管80内废液PH值始终处于6～9的合格区间；否则暂停移送，并重复步骤4、步骤5。