CN112098618A - 一种水处理在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统、四级在线监测系统和主机，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统包括取样泵、溶液池、水质重金属检测仪，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统还包括pH检测仪和液相色谱仪，所述一级在线监测系统和二级在线监测系统还包括过滤器，所述主机包括传感器系统、执行控制系统和PLC控制系统，所述主机还包括数据存储模块、可视化界面单元、加药程序单元和MCGS组态监控系统。通过多级分层水处理质量检测，可满足人员远程在线提取各级的水处理情况。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种水处理在线监测系统。
背景技术
水处理一般来说包含以下三级处理:一级处理是它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、铁离子、锰离子、油脂等；二级处理是生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥；三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒；石英砂过滤是去除水中悬浮物最有效手段之一，是污水深度处理、污水回用和给水处理中重要的单元；其作用是将水中已经絮凝的污染物进一步去除，它通过滤料的截留、沉降和吸附作用，达到净水的目的，三级处理是对水的深度处理，它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒，然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源，目前对水处理的各级处理中，没有能够对各级处理的水质进行实时在线监控的系统，均为水质检测人员逐级人员取样检测，在级与级之间的水质检测的差值无法实时提供，给药料等实时操作带来了不便，为此，我们提供一种水处理在线监测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水处理在线监测系统，通过一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统依次对水处理中的曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池四个水处理阶段进行在线监测，通过一级在线监测系统对曝气沉砂池内初步处理的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过二级在线监测系统对浓缩池处理排出的浓缩液的酸碱度、重金属含量和污染浓度进行检测，通过三级在线监测系统对水处理中曝气池中处理后的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过四级在线监测系统对处理完成的可回用水的回用水池内进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过PLC控制系统对一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统监测得到的酸碱度、重金属含量和污染浓度的检测数值进行实时读取，并通过联网模块和蓝牙模块对外实时传输，实现联网式在线监测工作，通过传感器系统检测水处理进水的CODcr浓度、浊度，随后将检测数据转换为模拟量反馈于PLC控制系统，由PLC控制系统基于传感器系统的数据对执行控制系统进行控制，并由PLC控制系统将所执行的命令信息由数据存储模块本地存储后，通过联网模块和蓝牙模块同步对互联网云端实时传送，由云端的登陆人员远程实时下载监控，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统、四级在线监测系统和主机，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统包括取样泵、溶液池、水质重金属检测仪，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统还包括pH检测仪和液相色谱仪，所述一级在线监测系统和二级在线监测系统还包括过滤器，所述主机包括传感器系统、执行控制系统和PLC控制系统，所述主机还包括数据存储模块、可视化界面单元、加药程序单元和MCGS组态监控系统，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统均与主机的PLC控制系统数据连接。
进一步地，所述一级在线监测系统和二级在线监测系统的取样泵输出端通过管道与过滤器连接，所述过滤器输出端通过管道与溶液池连接，所述溶液池分别通过液泵与水质重金属检测仪、pH检测仪和液相色谱仪的进液端连接，所述三级在线监测系统和四级在线监测系统的取样泵与溶液池通过管道直接连接。
进一步地，所述PLC控制系统内含有联网模块、蓝牙模块和供电模块,所述传感器系统包括药液流量计、浊度仪、COD在线检测仪和液位传感器。
进一步地，所述执行控制系统包括计量泵、离心泵、电磁阀和搅拌设备，所述电磁阀依次布设于一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统、四级在线监测系统和执行控制系统的各组管道上。
进一步地，所述传感器系统中各项传感器的输出端均与PLC控制系统的输入端通过导线构成电连接，所述PLC控制系统的输出端与执行控制系统中各项设备的输入端通过导线构成电连接。
进一步地，所述数据存储模块、可视化界面单元、加药程序单元和MCGS组态监控系统与PLC控制系统通过导线构成电连接。
进一步地，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统的取样泵的进料端依次装配于曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池中。
进一步地，所述数据存储模块、可视化界面单元和加药程序单元的输出端与MCGS组态监控系统的输入端通过导线构成电连接。
进一步地，所述水质重金属检测仪、pH检测仪和液相色谱仪的输出端与PLC控制系统输入端均通过导线构成电连接。
进一步地，所述一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统内均配备反冲洗系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统依次对水处理中的曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池四个水处理阶段进行在线监测，通过一级在线监测系统对曝气沉砂池内初步处理的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过二级在线监测系统对浓缩池处理排出的浓缩液的酸碱度、重金属含量和污染浓度进行检测。
2.通过PLC控制系统对一级在线监测系统、二级在线监测系统、三级在线监测系统和四级在线监测系统监测得到的酸碱度、重金属含量和污染浓度的检测数值进行实时读取，并通过联网模块和蓝牙模块对外实时传输，实现联网式在线监测工作。
3.通过传感器系统检测水处理进水的CODcr浓度、浊度，随后将检测数据转换为模拟量反馈于PLC控制系统，由PLC控制系统基于传感器系统的数据对执行控制系统进行控制，并由PLC控制系统将所执行的命令信息由数据存储模块本地存储后，通过联网模块和蓝牙模块同步对互联网云端实时传送，由云端的登陆人员远程实时下载监控。
4.通过三级在线监测系统对水处理中曝气池中处理后的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过四级在线监测系统对处理完成的可回用水的回用水池内进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过多级分层水处理质量检测，可满足人员远程在线提取各级的水处理情况。
附图说明
图1为本发明一种水处理在线监测系统的系统连接示意图。
图2为本发明一种水处理在线监测系统的一级在线监测系统示意图。
图3为本发明一种水处理在线监测系统的二级在线监测系统示意图。
图4为本发明一种水处理在线监测系统的三级在线监测系统示意图。
图5为本发明一种水处理在线监测系统的四级在线监测系统示意图。
图6为本发明一种水处理在线监测系统的PLC控制系统示意图。
图中：1、主机；2、一级在线监测系统；3、二级在线监测系统；4、三级在线监测系统；5、四级在线监测系统；6、取样泵；7、过滤器；8、溶液池；9、液相色谱仪；10、水质重金属检测仪；11、pH检测仪；12、传感器系统；13、执行控制系统；14、MCGS组态监控系统；15、数据存储模块；16、可视化界面单元；17、加药程序单元；18、PLC控制系统；19、计量泵；20、离心泵；21、电磁阀；22、搅拌设备；23、药液流量计；24、浊度仪；25、COD在线检测仪；26、液位传感器；27、联网模块；28、蓝牙模块；29、供电模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和主机1，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5包括取样泵6、溶液池8、水质重金属检测仪10，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5还包括pH检测仪11和液相色谱仪9，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3还包括过滤器7，所述主机1包括传感器系统12、执行控制系统13和PLC控制系统18，所述主机1还包括数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5均与主机1的PLC控制系统18数据连接。
其中，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3的取样泵6输出端通过管道与过滤器7连接，所述过滤器7输出端通过管道与溶液池8连接，所述溶液池8分别通过液泵与水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的进液端连接，所述三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6与溶液池8通过管道直接连接。
本实施例中如图2所示，通过取样泵6对处理的水源进行取样，利用过滤器7简单过滤后送入溶液池8内，由水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9对溶液池8取样，且相继进行检测处理。
其中，所述PLC控制系统18内含有联网模块27、蓝牙模块28和供电模块29。
本实施例中如图1所示，PLC控制系统18通过联网模块27和蓝牙模块28与外界网路信号进行连接，实现互联网在线监测工作。
其中，所述传感器系统12包括药液流量计23、浊度仪24、COD在线检测仪25和液位传感器26。
其中，所述执行控制系统13包括计量泵19、离心泵20、电磁阀21和搅拌设备22，所述电磁阀21依次布设于一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和执行控制系统13的各组管道上。
其中，所述传感器系统12中各项传感器的输出端均与PLC控制系统18的输入端通过导线构成电连接，所述PLC控制系统18的输出端与执行控制系统13中各项设备的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14与PLC控制系统18通过导线构成电连接。
其中，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6的进料端依次装配于曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池中。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16和加药程序单元17的输出端与MCGS组态监控系统14的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的输出端与PLC控制系统18输入端均通过导线构成电连接。
其中，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5内均配备反冲洗系统。
本实施例中如图1所示，通过反冲洗系统对一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5内地检测设备与管道进行冲洗，避免原液残留，提高检测精度。
实施例2
如图1-6所示，一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和主机1，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5包括取样泵6、溶液池8、水质重金属检测仪10，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5还包括pH检测仪11和液相色谱仪9，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3还包括过滤器7，所述主机1包括传感器系统12、执行控制系统13和PLC控制系统18，所述主机1还包括数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5均与主机1的PLC控制系统18数据连接。
其中，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3的取样泵6输出端通过管道与过滤器7连接，所述过滤器7输出端通过管道与溶液池8连接，所述溶液池8分别通过液泵与水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的进液端连接，所述三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6与溶液池8通过管道直接连接。
本实施例中如图2所示，通过取样泵6对处理的水源进行取样，利用过滤器7简单过滤后送入溶液池8内，由水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9对溶液池8取样，且相继进行检测处理。
其中，所述PLC控制系统18内含有联网模块27、蓝牙模块28和供电模块29。
本实施例中如图6所示，PLC控制系统18通过联网模块27和蓝牙模块28与外界网路信号进行连接，实现互联网在线监测工作。
其中，所述传感器系统12包括一氧化碳传感器、沼气传感器和温湿度传感器。
其中，所述执行控制系统13包括计量泵19、离心泵20、电磁阀21和搅拌设备22，所述电磁阀21依次布设于一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和执行控制系统13的各组管道上。
其中，所述传感器系统12中各项传感器的输出端均与PLC控制系统18的输入端通过导线构成电连接，所述PLC控制系统18的输出端与执行控制系统13中各项设备的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14与PLC控制系统18通过导线构成电连接。
其中，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6的进料端依次装配于初次沉淀池、二次沉砂池、污泥消化池和脱水池中。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16和加药程序单元17的输出端与MCGS组态监控系统14的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的输出端与PLC控制系统18输入端均通过导线构成电连接。
其中，所述传感器系统12还包括管道流量传感器和液温传感器。
实施例3
如图1-6所示，一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和主机1，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5包括取样泵6、溶液池8、水质重金属检测仪10，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5还包括pH检测仪11和液相色谱仪9，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3还包括过滤器7，所述主机1包括传感器系统12、执行控制系统13和PLC控制系统18，所述主机1还包括数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5均与主机1的PLC控制系统18数据连接。
其中，所述一级在线监测系统2和二级在线监测系统3的取样泵6输出端通过管道与过滤器7连接，所述过滤器7输出端通过管道与溶液池8连接，所述溶液池8分别通过液泵与水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的进液端连接，所述三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6与溶液池8通过管道直接连接。
本实施例中如图2所示，通过取样泵6对处理的水源进行取样，利用过滤器7简单过滤后送入溶液池8内，由水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9对溶液池8取样，且相继进行检测处理。
其中，所述PLC控制系统18内含有联网模块27、蓝牙模块28和供电模块29。
本实施例中如图6所示，PLC控制系统18通过联网模块27和蓝牙模块28与外界网路信号进行连接，实现互联网在线监测工作。
其中，所述传感器系统12包括一氧化碳传感器、沼气传感器、药液流量计23和浊度仪24。
其中，所述执行控制系统13包括计量泵19、离心泵20、电磁阀21和搅拌设备22，所述电磁阀21依次布设于一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4、四级在线监测系统5和执行控制系统13的各组管道上。
其中，所述传感器系统12中各项传感器的输出端均与PLC控制系统18的输入端通过导线构成电连接，所述PLC控制系统18的输出端与执行控制系统13中各项设备的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16、加药程序单元17和MCGS组态监控系统14与PLC控制系统18通过导线构成电连接。
其中，所述一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5的取样泵6的进料端依次装配于初次沉淀池、二次沉砂池、污泥消化池和脱水池中。
其中，所述数据存储模块15、可视化界面单元16和加药程序单元17的输出端与MCGS组态监控系统14的输入端通过导线构成电连接。
其中，所述水质重金属检测仪10、pH检测仪11和液相色谱仪9的输出端与PLC控制系统18输入端均通过导线构成电连接。
其中，所述过滤器7的过滤孔径位5mm-1mm。
本发明的工作原理及使用流程：人员通过一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5依次对水处理中的曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池四个水处理阶段进行在线监测，通过一级在线监测系统2对曝气沉砂池内初步处理的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过二级在线监测系统3对浓缩池处理排出的浓缩液的酸碱度、重金属含量和污染浓度进行检测，通过三级在线监测系统4对水处理中曝气池中处理后的水源进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，通过四级在线监测系统5对处理完成的可回用水的回用水池内进行酸碱度、重金属含量和污染浓度检测，再由PLC控制系统18对一级在线监测系统2、二级在线监测系统3、三级在线监测系统4和四级在线监测系统5监测得到的酸碱度、重金属含量和污染浓度的检测数值进行实时读取，并通过联网模块27和蓝牙模块28对外实时传输，实现联网式在线监测工作，通过传感器系统12检测水处理进水的CODcr浓度、浊度，随后将检测数据转换为模拟量反馈于PLC控制系统18，由PLC控制系统18基于传感器系统12的数据对执行控制系统13进行控制，并由PLC控制系统18将所执行的命令信息由数据存储模块15本地存储后，通过联网模块27和蓝牙模块28同步对互联网云端实时传送，由云端的登陆人员远程实时下载监控。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种水处理在线监测系统，包括一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)、四级在线监测系统(5)和主机(1)，其特征在于，所述一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)包括取样泵(6)、溶液池(8)、水质重金属检测仪(10)，所述一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)还包括pH检测仪(11)和液相色谱仪(9)，所述一级在线监测系统(2)和二级在线监测系统(3)还包括过滤器(7)，所述主机(1)包括传感器系统(12)、执行控制系统(13)和PLC控制系统(18)，所述主机(1)还包括数据存储模块(15)、可视化界面单元(16)、加药程序单元(17)和MCGS组态监控系统(14)，所述一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)均与主机(1)的PLC控制系统(18)数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述一级在线监测系统(2)和二级在线监测系统(3)的取样泵(6)输出端通过管道与过滤器(7)连接，所述过滤器(7)输出端通过管道与溶液池(8)连接，所述溶液池(8)分别通过液泵与水质重金属检测仪(10)、pH检测仪(11)和液相色谱仪(9)的进液端连接，所述三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)的取样泵(6)与溶液池(8)通过管道直接连接。
3.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述PLC控制系统(18)内含有联网模块(27)、蓝牙模块(28)和供电模块(29),所述传感器系统(12)包括药液流量计(23)、浊度仪(24)、COD在线检测仪(25)和液位传感器(26)。
4.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述执行控制系统(13)包括计量泵(19)、离心泵(20)、电磁阀(21)和搅拌设备(22)，所述电磁阀(21)依次布设于一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)、四级在线监测系统(5)和执行控制系统(13)的各组管道上。
5.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述传感器系统(12)中各项传感器的输出端均与PLC控制系统(18)的输入端通过导线构成电连接，所述PLC控制系统(18)的输出端与执行控制系统(13)中各项设备的输入端通过导线构成电连接。
6.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述数据存储模块(15)、可视化界面单元(16)、加药程序单元(17)和MCGS组态监控系统(14)与PLC控制系统(18)通过导线构成电连接。
7.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)的取样泵(6)的进料端依次装配于曝气沉砂池、浓缩池、曝气池和回用水池中。
8.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述数据存储模块(15)、可视化界面单元(16)和加药程序单元(17)的输出端与MCGS组态监控系统(14)的输入端通过导线构成电连接。
9.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述水质重金属检测仪(10)、pH检测仪(11)和液相色谱仪(9)的输出端与PLC控制系统(18)输入端均通过导线构成电连接。
10.根据权利要求1所述的一种水处理在线监测系统，其特征在于：所述一级在线监测系统(2)、二级在线监测系统(3)、三级在线监测系统(4)和四级在线监测系统(5)内均配备反冲洗系统。
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