CN109179696A - 一种水除杂软化系统 - Google Patents

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徐承迪
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    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents

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Abstract

本发明提供一种水除杂软化系统，所述系统包括：连通的水氯离子净化模块和水软化模块，所述水氯离子净化模块包括依次连通的第一净化单元和第二净化单元；所述水软化模块中，石灰乳贮槽通过液泵将石灰乳泵入饱和器，所述饱和器通过第一调解阀门与第二净化单元的出水口连通，所述第二净化单元的出水口通过第二调节阀门与澄清池连通，所述饱和器上部流出的液体也同样流入所述澄清池，所述澄清池与沉淀池、沙滤池和清水池依次连通。本发明通过对水处理各个环节相关参数的采集和设计相关的控制策略实现了对于水处理各个环节的精确控制，自动化程度较高。

Description

一种水除杂软化系统
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种水除杂软化系统。
背景技术
水处理的方式包括物理处理和化学处理。人类进行水处理的方式已经有相当多年历史，物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，吸附方式中较重要者为以活性炭进行吸附，阻隔方法则是将水通过滤材，让体积较大的杂质无法通过，进而获得较为干净的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是让比重较小的杂质浮于水面捞出，或是比重较大的杂质沉淀于下，进而取得。化学方法则是利用各种化学药品将水中杂质转化为对人体伤害较小的物质，或是将杂质集中，历史最久的化学处理方法应该可以算是用明矾加入水中，水中杂质集合后，体积变大，便可用过滤法，将杂质去除。
但是各种水处理方法各有利弊，并且自动化程度偏低，没有办法实现精确控制。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种水除杂软化系统。
本发明是以如下技术方案实现的：
一种水除杂软化系统，所述系统包括：
连通的水氯离子净化模块和水软化模块，所述水氯离子净化模块包括依次连通的第一净化单元和第二净化单元；
所述水软化模块中，石灰乳贮槽通过液泵将石灰乳泵入饱和器，所述饱和器通过第一调解阀门与第二净化单元的出水口连通，所述第二净化单元的出水口通过第二调节阀门与澄清池连通，所述饱和器上部流出的液体也同样流入所述澄清池，所述澄清池与沉淀池、沙滤池和清水池依次连通。
进一步地，所述饱和器底部设置有第一入口和第二入口，所述液泵将石灰乳经由所述第一入口泵入饱和器，经过第二净化单元的待处理水经由第二入口进入所述饱和器，所述待处理水通过石灰乳成为了石灰饱和溶液，并从所述饱和器的上部流出，继而流入澄清池。
进一步地，第一净化单元的主体部分为脱氯除氧池，待处理水流入所述脱氯除氧池并从所述脱氯除氧池的出水口流出，所述出水口与第二净化单元的入水口连通；所述脱氯除氧池中设置有脱氯除氧剂浓度监测传感器和氯离子浓度监测传感器，所述脱氯除氧池还与脱氯除氧剂存储池通过第一调控阀连通，所述脱氯除氧剂优选为亚硫酸钠。
进一步地，所述第二净化单元的主体部分为一种能够沿竖直轴线转动的活性炭过滤塔，所述过滤塔的塔体通过多个水平设置的多孔隔板被隔离成多个腔室，各个多孔隔板上的孔洞直径以水能够流过但活性炭浆不能够流过为宜。
进一步地，每个腔室中均设置有活性炭浆通入口，各个炭浆通入口均与增压水泵连通，所述增压水泵与活性炭浆存储池连通；最上层的腔室的顶部与净水池连通，所述净水池对待处理水进行净化过滤；所述活性炭过滤塔的塔底设置有入水口，所述入水口与第一净化单元的出水口连通；所述待处理水由所述入水口自下而上经过各个腔室，并最终由设置于净水池侧上方的出水口排出。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明的有益效果是：
本发明中提供了一种水除杂软化系统，通过对水处理各个环节相关参数的采集和设计相关的控制策略实现了对于水处理各个环节的精确控制，自动化程度较高。
附图说明
图1是本实施例提供的一种水除杂软化系统示意图；
图2是本实施例提供的第二净化单元示意图；
图3是本实施例提供的脱氯除氧池示意图；
图4是本实施例提供的水软化模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
本发明实施例提供一种水除杂软化系统，如图1所示，所述系统包括连通的水氯离子净化模块1和水软化模块2，所述水氯离子净化模块1包括依次连通的第一净化单元11和第二净化单元12，所述第一净化单元11用于去待处理水中的氯离子和溶解氧，所述第二净化单元12用于进一步去除水中的余氯；所述水除杂软化系统还包括控制器。
具体地，所述第二净化单元12的主体部分为一种能够沿竖直轴线转动的活性炭过滤塔，如图2所示，所述过滤塔的塔体通过多个水平设置的多孔隔板121被隔离成多个腔室122，各个多孔隔板121上的孔洞直径以水能够流过但活性炭浆不能够流过为宜。每个腔室中均设置有活性炭浆通入口，各个炭浆通入口均与增压水泵123连通，所述增压水泵123与活性炭浆存储池124连通。最上层的腔室的顶部与净水池125连通，所述净水池125对待处理水进行净化过滤。
所述活性炭过滤塔的塔底设置有入水口，所述入水口与第一净化单元的出水口连通。所述待处理水由所述入水口自下而上经过各个腔室，并最终由设置于净水池侧上方的出水口排出。
所述净水池中设置有COD浓度监测器，所述COD浓度监测器与所述控制器通信，以便于所述控制器及时采集所述净水池中的COD浓度，若所述COD浓度达到预设阈值，则发布炭层变更通知。所述炭层变更通知用于通知管理员将所述活性炭过滤塔的最低层的隔板及放置在所述隔板上的活性炭浆(此时炭浆已达到饱和状态，无法再吸附更多杂质)卸除，并依次将各个隔板及其对应的炭浆向下移动一层，并将原最底层的隔板重新插入过滤塔的最上层，并为其补充新活性炭浆，如此往复，重复进行。
第一净化单元的主体部分为脱氯除氧池111，待处理水流入所述脱氯除氧池并从所述脱氯除氧池的出水口流出，所述出水口与第二净化单元的入水口连通。如图3所示，所述脱氯除氧池111中设置有脱氯除氧剂浓度监测传感器112和氯离子浓度监测传感器113，所述脱氯除氧池111还与脱氯除氧剂存储池114通过第一调控阀115连通，所述脱氯除氧剂优选为亚硫酸钠。
所述脱氯除氧剂浓度监测传感器与所述氯离子浓度监测传感器受控于所述控制器，并响应于所述控制器的定时触发指令，采集所述脱氯除氧池中的脱氯除氧剂浓度和氯离子浓度，并将所述脱氯除氧剂浓度和氯离子浓度传输至所述控制器，以便于所述控制器控制第一调控阀的开启时间和活性炭过滤塔的转动速度。
具体地，所述控制器的控制逻辑包括：
(1)控制器根据脱氯除氧剂浓度控制第一调控阀的控制逻辑为：
若脱氯除氧剂浓度低于预设低值，则开启第一调控阀，所述第一调控阀的开启时间符合下述公式其中，ρ(O)是待处理水原水中的溶解氧浓度，ρ(Cl)是待处理水原水中的氯离子浓度，V是第一调控阀开启后的脱氯除氧剂流速，ρ(Na2SO3)是当前第一净化单元的脱氯除氧剂浓度，R是脱氯除氧池中的液体体积，是第一给药系数，K1为第一成分系数，K2为第二成分系数，K3为第三成分系数。其中，各个成分系数与待处理水原水中的具体成分有关，对于成分不同的待处理水原水其取值可以有所变化，在本发明实施例中第一净化单元的作用为进行初步的脱氯除氧，从而尽可能减小水中的溶解氧对于第二净化单元中活性炭的性能的损伤。在本发明实施例中，第一成分系数取值63，第二成分系数取值8，第三成分系数取值71，第一给药系数取值在2-3之间。
(2)控制器根据氯离子浓度控制活性炭过滤塔转动速度的逻辑为：
根据公式控制活性炭过滤塔的转动速度，其中，θ为转动常数，κ为耗损系数，与各个腔室中活性炭浆的使用时间相关，N为腔室的个数，L为腔室中活性炭浆的厚度，ρin是测得的氯离子浓度，ρout是希望第二净化单元输出的待处理水中的氯离子浓度。
水软化模块中如图4所示，石灰乳贮槽21通过液泵22将石灰乳泵入饱和器23，所述饱和器23通过第一调解阀门231与第二净化单元中净水池侧上方的出水口连通，所述第二净化单元中净水池侧上方的出水口通过第二调节阀门232与澄清池24连通，所述饱和器23上部流出的液体也同样流入所述澄清池24。所述澄清池24与沉淀池25、沙滤池26和清水池27依次连通，所述清水池27中还包括用于添加磷酸三钠和硫酸的第一添加口和用于添加钠离子交换剂的第二添加口，所述磷酸三钠和硫酸的作用在于稳定水质，防止在钠离子交换剂上产生沉淀物。所述清水池排出的水即可用作锅炉厂等工业的原料水。
具体地，所述饱和器23底部设置有第一入口和第二入口，所述液泵将石灰乳经由所述第一入口泵入饱和器，经过第二净化单元的待处理水经由第二入口进入所述饱和器，所述待处理水通过石灰乳成为了石灰饱和溶液，并从所述饱和器的上部流出，继而流入澄清池。
具体地，所述第一调节阀门和第二调节阀门均受控于所述控制器，所述控制器定时获取所述澄清池的碳酸氢根离子浓度，并执行下述及控制策略：
若所述碳酸氢根离子浓度高于预设高值，则增大第一调解阀门处的流量，减小第二调节阀门处的流量；
若所述碳酸氢根离子浓度低于预设低值，则减小第一调解阀门处的流量，增大第二调节阀门处的流量。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
需要说明的是：上述本发明实施例的先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水除杂软化系统，其特征在于，所述系统包括：
连通的水氯离子净化模块和水软化模块，所述水氯离子净化模块包括依次连通的第一净化单元和第二净化单元；
所述水软化模块中，石灰乳贮槽通过液泵将石灰乳泵入饱和器，所述饱和器通过第一调解阀门与第二净化单元的出水口连通，所述第二净化单元的出水口通过第二调节阀门与澄清池连通，所述饱和器上部流出的液体也同样流入所述澄清池，所述澄清池与沉淀池、沙滤池和清水池依次连通。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于：
所述饱和器底部设置有第一入口和第二入口，所述液泵将石灰乳经由所述第一入口泵入饱和器，经过第二净化单元的待处理水经由第二入口进入所述饱和器，所述待处理水通过石灰乳成为了石灰饱和溶液，并从所述饱和器的上部流出，继而流入澄清池。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于：
第一净化单元的主体部分为脱氯除氧池，待处理水流入所述脱氯除氧池并从所述脱氯除氧池的出水口流出，所述出水口与第二净化单元的入水口连通；所述脱氯除氧池中设置有脱氯除氧剂浓度监测传感器和氯离子浓度监测传感器，所述脱氯除氧池还与脱氯除氧剂存储池通过第一调控阀连通，所述脱氯除氧剂优选为亚硫酸钠。
4.根据权利要求3所述系统，其特征在于：
所述第二净化单元的主体部分为一种能够沿竖直轴线转动的活性炭过滤塔，所述过滤塔的塔体通过多个水平设置的多孔隔板被隔离成多个腔室，各个多孔隔板上的孔洞直径以水能够流过但活性炭浆不能够流过为宜。
5.根据权利要求4所述系统，其特征在于：
每个腔室中均设置有活性炭浆通入口，各个炭浆通入口均与增压水泵连通，所述增压水泵与活性炭浆存储池连通；最上层的腔室的顶部与净水池连通，所述净水池对待处理水进行净化过滤；所述活性炭过滤塔的塔底设置有入水口，所述入水口与第一净化单元的出水口连通；所述待处理水由所述入水口自下而上经过各个腔室，并最终由设置于净水池侧上方的出水口排出。
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