CN113955843B - 一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法，该控制方法基于二次供水臭氧消毒的水箱，水箱体内设有曝气装置、所述臭氧发生器、气体单向阀、尾气循环单向阀、空气臭氧浓度监测装置、水中臭氧浓度监测装置、余氯监测装置、气体循环泵、气体流量分流装置、臭氧尾气消除器、温控器、排放口、控制器，通过自动预设模式和手动调节模式控制，解决了二次供水水箱臭氧消毒的尾气重复利用延长消毒时间，尾气消除过程中能耗过大的问题。
Description
技术领域
本发明属于二次供水技术领域，尤其涉及一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法。
背景技术
臭氧具有很强的氧化能力，且臭氧分解产物为氧气，不产生二次污染，因此，臭氧作为一种清洁氧化剂，其应用也日益受到关注，已很好地应用于废气处理、污水处理和废渣处理领域。以在水处理领域为例，臭氧可用于污水的消毒、除臭、脱色及有机物去除等。也可以用于二次供水；二次供水臭氧消毒作为保障安全用水得到广泛应用，二次供水水体消毒与人们的日常生活息息相关。
在二次供水臭氧消毒设施的使用过程中，往往臭氧投放量过大，造成大量臭氧尾气无法充分的与水体进行溶解，在水箱液位产生大量臭氧尾气，造成对泵房内空气环境的污染，目前二次供水设备运行中环境潮湿度较大，如采用材料吸附的方式进行臭氧消除，需要频繁更换吸附滤料，造成大量维护成本，所以目前二次供水设备均为通风换气的方式来外排臭氧尾气，此方法效率低且需要尾气扩散至泵房后才能通过风道排出，尾气无法集中收集，造成泵房环境内臭氧浓度高于标准值，长期以往还会对身处其中的工作人员造成身体伤害，且排出高浓度臭氧尾气会对外部环境造成二次污染。
为解决上述问题，本发明提供一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决二次供水水箱臭氧消毒的尾气重复利用延长消毒时间，尾气消除过程中能耗过大的二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法。
本发明是这样实现的，一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法，该控制方法基于二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统完成，所述控制系统包括曝气装置(13)，用于向水箱内输送臭氧；所述曝气装置通过臭氧供给管路连接臭氧发生器(11)，所述臭氧供给管路上安装有气体单向阀(12)；
空气臭氧浓度检测装置(32)，测定水箱内空气的臭氧浓度；空气臭氧浓度检测装置连接气体循环泵(22)，所述气体循环泵连接气体流量分流装置(21)，所述气体流量分流装置的一个支路为臭氧尾气净化支路(A)，另一支路为臭氧尾气循环支路(B)；上述臭氧尾气净化支路包括连接气体流量分流装置的臭氧尾气消除器(23)，所述臭氧尾气消除器连通排放口(24)，臭氧尾气净化支路上还设有温控器(34)；排放口与外界相通；上述臭氧尾气循环支路与臭氧供给管路连通，臭氧尾气循环支路上安装有尾气循环单向阀(25)；上述余氯检测装置、水中臭氧浓度监测装置、空气臭氧浓度检测装置、温度控制器连接控制器内的控制器(31)，所述控制器控制气体流量分流装置和臭氧发生器的运行状态；
上述二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统的控制方法，包括如下内容：
其中：
所述水中臭氧浓度监测装置(33)测定所述水(52)中的实时水体内臭氧浓度为C1；
所述空气臭氧浓度监测装置(32)测定所述高浓度臭氧气体(51)中的实时水面上部空气中的臭氧浓度为C2，
所述余氯监测装置(35)测定所述水箱(5)中的水中余氯含量为L1，
所述控制器(31)测定的测定上次臭氧发生器运行的循环周期为T1，
测定臭氧发生器(11)的运行时间为T2，
测定臭氧尾气消除器(23)的运行温度为M1,
测定气体流量分流装置(21)的臭氧尾气循环利用率X，
其中X1为75％，即循环尾气流量为75％，臭氧尾气消除器(23)的进气率为25％；
X2为50％，即尾气循环流量为50％，臭氧尾气消除器(23)的进气率为50％；X3为25％，即尾气循环流量为25％，臭氧尾气消除器(23)的进气率为75％；
具体控制方法如下：
(一)、自动预设模式：
正常情况运行步骤：
所述水箱(5)在储水、供水期间所述余氯监测装置(35)、水中臭氧浓度监测装置(33)、空气臭氧浓度监测装置(32)持续监测L1、C1、C2，
当L1≤0.05mg/L且T1≥6h时，所述控制器(31)发出信号，启动所述臭氧发生器(11)、气体循环泵(22)、气体流量分流装置(21)；
当C1≥1mg/L且T1≥30min时，所述控制器(31)发出信号，关闭所述臭氧发生器(11)；
当C2≤0.7ppm时，所述控制器(31)发出信号，气体流量分流装置(21)将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤0.5ppm时所述控制器(31)发出信号，开启气体流量分流装置(21)，将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤0.3ppm时所述控制器(31)发出信号，开启气体流量分流装置(21)，将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤0.15ppm时所述控制器(31)发出信号，关闭气体流量分流装置(21)、气体循环泵(22)、臭氧尾气消除器(23)；
(二)、手动调节模式：
所述水箱(5)在储水、供水期间所述余氯监测装置(35)、水中臭氧浓度监测装置(33)、空气臭氧浓度监测装置(32)持续监测L1、C1、C2，
当L1≤用户设定值且T1≥用户设定值时，所述控制器(31)发出信号，启动所述臭氧发生器(11)、气体循环泵(22)、气体流量分流装置(21)；
当C1≥用户设定值mg/L且T1≥用户设定值min时，所述控制器(31)发出信号，关闭所述臭氧发生器(11)；
当C2≤用户设定值ppm时，所述控制器(31)发出信号，气体流量分流装置(21)将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器(31)发出信号，开启气体流量分流装置(21)，将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器(31)发出信号，开启气体流量分流装置(21)，将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器(31)发出信号，关闭臭氧尾气消除器(23)；当M1＜45℃时所述控制器(31)发出信号，开启臭氧尾气消除器(23)；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器(31)发出信号，关闭气体流量分流装置(21)、气体循环泵(22)、臭氧尾气消除器(23)。
和现有技术相比，本发明具有的优点和技术效果：
本发明自动化控制解决了二次供水水箱臭氧消毒的尾气重复利用延长消毒时间，尾气消除过程中能耗过大的问题。具体来说，采用曝气装置，使得臭氧由臭氧供给过来的臭氧能够充分与水混合，加大混合效率，进而缩短消毒时间；采用空气臭氧浓度检测装置，测定所述高浓度臭氧气体中的实时水面上部空气中的臭氧浓度，可以实时进行尾气循环再利用和尾气排放的目的，既保证有效臭氧浓度，又能保持一个比较合理的氧化杀菌的浓度；可通过控制器根据不同环境标准及设备使用条件进行臭氧尾气消除的动态设定，以达到臭氧尾气消除的环保型与节能型。
附图说明
图1是本发明控制原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法，该控制方法基于二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统完成，所述控制系统包括曝气装置13，用于向水箱内输送臭氧；所述曝气装置通过臭氧供给管路连接臭氧发生器11，所述臭氧供给管路上安装有气体单向阀12；
余氯检测装置35，测定所述水箱5中的水中余氯含量；
水中臭氧浓度监测装置33，测定所述水52中的实时水体内臭氧浓度；
空气臭氧浓度检测装置32，测定水箱内空气的臭氧浓度；空气臭氧浓度检测装置连接气体循环泵22，所述气体循环泵连接气体流量分流装置21，所述气体流量分流装置的一个支路为臭氧尾气净化支路A，另一支路为臭氧尾气循环支路B；上述臭氧尾气净化支路包括连接气体流量分流装置的臭氧尾气消除器23，所述臭氧尾气消除器连通排放口24，臭氧尾气净化支路上还设有温控器34；排放口与外界相通；上述臭氧尾气循环支路与臭氧供给管路连通，臭氧尾气循环支路上安装有尾气循环单向阀25；上述余氯检测装置、水中臭氧浓度监测装置、空气臭氧浓度检测装置、温度控制器连接控制器内的控制器31，所述控制器控制气体流量分流装置和臭氧发生器的运行状态；
上述二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统的控制方法，包括如下内容：
其中：所述水中臭氧浓度监测装置33测定水箱中水52中的实时水体内臭氧浓度为C1；
所述空气臭氧浓度监测装置32测定水箱中高浓度臭氧气体51中的实时水面上部空气中的臭氧浓度为C2，
所述余氯监测装置35测定所述水箱5中的水中余氯含量为L1，
所述控制器31测定的测定上次臭氧发生器运行的循环周期为T1，
测定臭氧发生器11的运行时间为T2，
测定臭氧尾气消除器23的运行温度为M1，
测定气体流量分流装置21的臭氧尾气循环利用率X，
其中X1为75％，即循环尾气流量为75％，臭氧尾气消除器23的进气率为25％；
X2为50％，即尾气循环流量为50％，臭氧尾气消除器23的进气率为50％；X3为25％，即尾气循环流量为25％，臭氧尾气消除器23的进气率为75％；
具体控制方法如下：
一、自动预设模式：
正常情况运行步骤：
所述水箱5在储水、供水期间所述余氯监测装置35、水中臭氧浓度监测装置33、空气臭氧浓度监测装置32持续监测L1、C1、C2，
当L1≤0.05mg/L且T1≥6h时，所述控制器31发出信号，启动所述臭氧发生器11、气体循环泵22、气体流量分流装置21；
当C1≥1mg/L且T1≥30min时，所述控制器31发出信号，关闭所述臭氧发生器11；
当C2≤0.7ppm时，所述控制器31发出信号，气体流量分流装置21将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤0.5ppm时所述控制器31发出信号，开启气体流量分流装置21，将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤0.3ppm时所述控制器31发出信号，开启气体流量分流装置21，将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤0.15ppm时所述控制器31发出信号，关闭气体流量分流装置21、气体循环泵22、臭氧尾气消除器23；
二、手动调节模式：
所述水箱5在储水、供水期间所述余氯监测装置35、水中臭氧浓度监测装置33、空气臭氧浓度监测装置32持续监测L1、C1、C2，
当L1≤用户设定值且T1≥用户设定值时，所述控制器31发出信号，启动所述臭氧发生器11、气体循环泵22、气体流量分流装置21；
当C1≥用户设定值mg/L且T1≥用户设定值min时，所述控制器31发出信号，关闭所述臭氧发生器11；
当C2≤用户设定值ppm时，所述控制器31发出信号，气体流量分流装置21将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器31发出信号，开启气体流量分流装置21，将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器31发出信号，开启气体流量分流装置21，将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器31发出信号，关闭臭氧尾气消除器23；当M1＜45℃时所述控制器31发出信号，开启臭氧尾气消除器23；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器31发出信号，关闭气体流量分流装置21、气体循环泵22、臭氧尾气消除器23。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制方法，该控制方法基于二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统完成，所述控制系统包括曝气装置（13），用于向水箱内输送臭氧；所述曝气装置通过臭氧供给管路连接臭氧发生器（11），所述臭氧供给管路上安装有气体单向阀（12）；余氯检测装置（35），测定所述水箱5中的水中余氯含量；水中臭氧浓度监测装置（33），测定水（52）中的实时水体内臭氧浓度；
空气臭氧浓度检测装置（32），测定水箱内空气的臭氧浓度；空气臭氧浓度检测装置连接气体循环泵（22），所述气体循环泵连接气体流量分流装置（21），所述气体流量分流装置的一个支路为臭氧尾气净化支路（A），另一支路为臭氧尾气循环支路（B）；上述臭氧尾气净化支路包括连接气体流量分流装置的臭氧尾气消除器（23），所述臭氧尾气消除器连通排放口（24），臭氧尾气净化支路上还设有温控器（34）；排放口与外界相通；上述臭氧尾气循环支路与臭氧供给管路连通，臭氧尾气循环支路上安装有尾气循环单向阀（25）；上述余氯检测装置、水中臭氧浓度监测装置、空气臭氧浓度检测装置、温控器连接控制器（31），所述控制器控制气体流量分流装置和臭氧发生器的运行状态；
上述二次供水臭氧消毒尾气循环利用及消除控制系统的控制方法，包括如下内容：
其中：
所述水中臭氧浓度监测装置（33）测定所述水箱中水（52）中的实时水体内臭氧浓度为C1；
所述空气臭氧浓度监测装置（32）测定所述水箱中高浓度臭氧气体（51）中的实时水面上部空气中的臭氧浓度为C2，
所述余氯监测装置（35）测定所述水箱（5）中的水中余氯含量为L1，
所述控制器（31）测定上次臭氧发生器运行的循环周期为T1，
测定臭氧发生器（11）的运行时间为T2，
测定臭氧尾气消除器（23）的运行温度为M1,
测定气体流量分流装置（21）的臭氧尾气循环利用率X，
其中X1为75%，即循环尾气流量为75%，臭氧尾气消除器（23）的进气率为25%；
X2为50%，即尾气循环流量为50%，臭氧尾气消除器（23）的进气率为50%；
X3为25%，即尾气循环流量为25%，臭氧尾气消除器（23）的进气率为75%；
具体控制方法如下：
（一）、自动预设模式：
正常情况运行步骤：
所述水箱（5）在储水、供水期间所述余氯监测装置（35）、水中臭氧浓度监测装置（33）、空气臭氧浓度监测装置（32）持续监测L1、C1、C2，
当L1≤0.05mg/L且T1≥6h时，所述控制器（31）发出信号，启动所述臭氧发生器（11）、气体循环泵（22）、气体流量分流装置（21）；
当C1≥1mg/L且T1≥30min时，所述控制器（31）发出信号，关闭所述臭氧发生器（11）；
当C2≤0.7ppm时，所述控制器（31）发出信号，气体流量分流装置（21）将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤0.5ppm时所述控制器（31）发出信号，开启气体流量分流装置（21），将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤0.3ppm时所述控制器（31）发出信号，开启气体流量分流装置（21），将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤0.15ppm时所述控制器（31）发出信号，关闭气体流量分流装置（21）、气体循环泵（22）、臭氧尾气消除器（23）；
（二）、手动调节模式：
所述水箱（5）在储水、供水期间所述余氯监测装置（35）、水中臭氧浓度监测装置（33）、空气臭氧浓度监测装置（32）持续监测L1、C1、C2，
当L1≤用户设定值且T1≥用户设定值时，所述控制器（31）发出信号，启动所述臭氧发生器（11）、气体循环泵（22）、气体流量分流装置（21）；
当C1≥用户设定值mg/L且T1≥用户设定值min时，所述控制器（31）发出信号，关闭所述臭氧发生器（11）；
当C2≤用户设定值ppm时，所述控制器（31）发出信号，气体流量分流装置（21）将尾气循环利用率开启为X3，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器（31）发出信号，开启气体流量分流装置（21），将尾气循环利用率开启为X2，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器（31）发出信号，开启气体流量分流装置（21），将尾气循环利用率开启为X1，当M1≥60℃时，所述控制器（31）发出信号，关闭臭氧尾气消除器（23）；当M1＜45℃时所述控制器（31）发出信号，开启臭氧尾气消除器（23）；
当C2≤用户设定值ppm时所述控制器（31）发出信号，关闭气体流量分流装置（21）、气体循环泵（22）、臭氧尾气消除器（23）。
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