CN114772788B - 一种水质自动调节系统及水质自动调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水质自动调节系统及水质自动调节方法。该系统包括：冷却水存储水池、冷却水监测模块、加药模块以及去离子模块；冷却水监测模块用于通过多功能水质监测装置、离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪，监测冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量以及离子含量；加药模块用于通过杀菌剂投加比例阀控制杀菌剂投加泵，通过阻垢剂投加比例阀控制阻垢剂投加泵，以向冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；去离子模块用于通过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置去除冷却水中的超标离子。通过上述技术方案，实现高效的水质自动调节，提高阀冷却系统的冷却水水质。
Description
技术领域
本发明实施例涉及水质处理技术领域，尤其涉及一种水质自动调节系统及水质自动调节方法。
背景技术
目前，阀冷却系统冷却水主要是靠定期取样进行分析，然后人工进行调整药剂投加量，通过定时排污等手段调整冷却水的药剂含量及水质指标。这种操作方法具有滞后性，由于实际运行水质是实时变化的，在定期取样以及送往实验室的过程中，水质可能已经改变，因此无法及时调节水质；此外，人工调整存在人为误差，进行大量的排污会导致浪费水资源，且往往达不到设计规范要求；在取样和人工调整的工程中还存在药剂浪费或者药剂含量不够、或者水质指标超标等问题，导致菌落生长和垢体集聚，导致水质变差，使后续用水设备失效或者功能衰减。
发明内容
本发明提供了一种水质自动调节系统及水质自动调节方法，以实现高效的水质自动调节，提高阀冷却系统的冷却水水质。
第一方面，本发明实施例提供了一种水质自动调节系统，包括：冷却水存储水池、冷却水监测模块、加药模块以及去离子模块，所述冷却水存储水池分别与所述冷却水监测模块、所述加药模块以及所述去离子模块连接；
所述冷却水监测模块用于通过多功能水质监测装置、离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪，监测所述冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量以及离子含量；
所述加药模块用于通过杀菌剂投加比例阀控制杀菌剂投加泵，通过阻垢剂投加比例阀控制阻垢剂投加泵，以向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；
所述去离子模块用于通过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置去除所述冷却水中的超标离子。
第二方面，本发明实施例提供了一种水质自动调节方法，包括：
通过冷却水监测模块监测冷却水水样的药剂含量以及离子含量，所述冷却水水样从冷却水存储水池中抽取；
根据所述药剂含量以及所述离子含量执行水质调节操作，直至所述药剂含量以及所述离子含量分别达到相应的预定范围时，控制冷却水存储水池中的冷却水进入冷却循环；
其中，所述水质调节操作包括以下至少之一：
通过加药模块向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；
通过去离子模块去除所述冷却水中的超标离子。
本发明实施例提供了一种水质自动调节系统及水质自动调节方法，该系统包括：冷却水存储水池、冷却水监测模块、加药模块以及去离子模块；冷却水监测模块用于通过多功能水质监测装置、离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪，监测冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量以及离子含量；加药模块用于通过杀菌剂投加比例阀控制杀菌剂投加泵，通过阻垢剂投加比例阀控制阻垢剂投加泵，以向冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；去离子模块用于通过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置去除冷却水中的超标离子。通过上述技术方案，实现高效的水质自动调节，提高阀冷却系统的冷却水水质。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本发明实施例一提供的一种水质自动调节系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的另一种水质自动调节系统的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种水质自动调节方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
需要注意，本发明实施例中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块、单元或其他对象进行区分，并非用于限定这些装置、模块、单元或其他对象所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种水质自动调节系统的结构示意图。如图1所示，该水质自动调节系统包括：冷却水存储水池10、冷却水监测模块20、加药模块30以及去离子模块40，冷却水存储水池10分别与冷却水监测模块20、加药模块30以及去离子模块40连接；
冷却水监测模块20用于通过多功能水质监测装置21、离子色谱仪22以及电感耦合等离子体光谱仪23，监测冷却水存储水池10中的冷却水的药剂含量以及离子含量。其中，多功能水质监测装置21可用于监测冷却水的水质电导率参数、余氯参数和/或硬度参数等；离子色谱仪22以及电感耦合等离子体光谱仪23可用于监测冷却水中的离子含量。
加药模块30用于通过杀菌剂投加比例阀31控制杀菌剂投加泵32，通过阻垢剂投加比例阀33控制阻垢剂投加泵34，以向冷却水存储水池10中加入杀菌剂以及阻垢剂。使用比例阀来控制杀菌剂和阻垢剂的加药，不仅仅使得二者能够连续向冷却水存储水池10中加药，还能够通过预设比例，使得二者之间呈一定的比例向冷却水存储水池10中加药，使加药方式更灵活、更可靠，能够满足不同的实际需求。
去离子模块40用于通过冷却水过滤装置41、反渗透装置42以及离子交换装置43去除冷却水中的超标离子。
本实施例提供的一种水质自动调节系统，结构简单明晰，能够实时监测冷却水中的药剂含量和离子含量，并能够实时调整药剂的投加以及过滤装置的精准启动，极大程度上减少了水资源的损耗，缩短了调整时间，实现高效的水质自动调节，提高阀冷却系统的冷却水水质以及冷却效率。
可选的，冷却水监测模块20还包括冷却水取样泵24、混合装置25、搅拌装置26、取样水加压泵27、取样水排污电动阀28以及取样水回收电动阀29。
图2为本发明实施例一提供的另一种水质自动调节系统的结构示意图。如图2所示，冷却水取样泵24的入口端与冷却水存储水池10连接，冷却水取样泵24的出口端与混合装置25的入口端连接，用于从冷却水存储水池10中抽取冷却水水样到混合装置25中。搅拌装置26设置在混合装置25上，用于将冷却水水样在混合装置25中搅拌均匀。
混合装置25的出口端与取样水加压泵27的入口端连接；取样水加压泵27的出口端分别与多功能水质监测装置21的始端、离子色谱仪22的始端以及电感耦合等离子体光谱仪23的始端连接，通过取样水加压泵27可以将冷却水水样输送到多功能水质监测装置21、离子色谱仪22以及电感耦合等离子体光谱仪23处，从而对冷却水水样进行监测。
取样水排污电动阀28的第一端分别与多功能水质监测装置21的末端、离子色谱仪22的末端以及电感耦合等离子体光谱仪23的末端连接；取样水排污电动阀28的第二端连接到冷却水存储水池10，用于将不符合水质标准且无法通过调节使其符合水质标准的冷却水水样排出。
取样水回收电动阀29的第一端分别与多功能水质监测装置21的末端、离子色谱仪22的末端以及电感耦合等离子体光谱仪23的末端连接，取样水回收电动阀29的第二端连接到冷却水存储水池10，用于将符合水质标准、或不符合水质标准但能够通过调节使其符合水质标准的冷却水水样输送回冷却水存储水池10中。
可选的，加药模块30还包括杀菌剂药箱35和阻垢剂药箱36。
杀菌剂药箱35与杀菌剂投加泵32的入口端连接，杀菌剂投加泵32的出口端与杀菌剂投加比例阀31的第一端连接，杀菌剂投加比例阀31的第二端与冷却水存储水池10连接，通过杀菌剂投加比例阀31能够按照从冷却水监测模块20传来的信号连续地向冷却水存储水池10中投放杀菌剂。
阻垢剂药箱36与阻垢剂投加泵34的入口端连接，阻垢剂投加泵34的出口端与阻垢剂投加比例阀33的第一端连接，阻垢剂投加比例阀33的第二端与冷却水存储水池10连接。通过阻垢剂投加比例阀33能够按照从冷却水监测模块20传来的信号连续地向冷却水存储水池10中投放阻垢剂。
可选的，去离子模块40还包括冷却水过滤装置供水泵44；冷却水过滤装置供水泵44的入口端与冷却水存储水池10连接；冷却水过滤装置供水泵44的出口端与冷却水过滤装置41的入口端连接，用于将冷却水泵入到后续装置中进行去离子操作。冷却水过滤装置41的出口端与反渗透装置42的入口端连接；反渗透装置42的出口端与离子交换装置43的入口端连接；离子交换装置43的出口端与冷却水存储水池10连接，使得上述三个装置能够依次对冷却水中的离子进行过滤、渗透、交换操作。
可选的，冷却水存储水池10的第一端设置有存储水池注水口I，冷却水存储水池10的第二端设置有存储水池排水口II以及存储水池用水口III；存储水池排水口II上还设置有存储水池排污阀19。存储水池注水口I用于向冷却水存储水池10中注入冷却水；存储水池用水口III用于将符合水质要求的冷却水输送到冷却系统中使用；存储水池排水口II用于当冷却水无法经过调节来达到水质标准时，将冷却水存储水池10中的冷却水排出池外，存储水池排水阀19用于控制存储水池排水口II。
本发明实施例一提供的一种水质自动调节系统，通过冷却水取样泵实现冷却水水样自动的抽取；通过搅拌装置和混合装置实现冷却水水样的搅拌混合；通过取样水排污电动阀实现冷却水水样的排出；通过取样水回收电动阀实现冷却水水样的回收，可节省资源；通过杀菌剂投加比例阀、阻垢剂投加比例阀可以按照冷却水监测模块的信号连续投放杀菌剂、阻垢剂；通过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置能够依次对冷却水中的离子进行过滤、渗透、交换操作。在此基础上，将冷却水水质调节自动化，并提高了水质调节效率，避免人工调节的误差和资源浪费，提高阀冷却系统的冷却水水质。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种水质自动调节方法的流程图。该方法可适用于水质自动调节系统。需要说明的是，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。具体的，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：
S210、通过冷却水监测模块监测冷却水水样的药剂含量以及离子含量，所述冷却水水样从冷却水存储水池中抽取。
具体的，打开冷却水存储水池中的存储水池注水口，可以向冷却水存储水池中注入冷却水；然后打开冷却水取样泵，从冷却水存储水池中抽取冷却水水样到混合装置，利用设置在混合装置上的搅拌装置可以对冷却水水样进行搅拌混合，混合完毕的冷却水水样通过取样水加压水泵被输送至冷却水监测模块进行水质监测。
冷却水监测模块包括多功能水质监测装置、离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪，用于监测冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量以及离子含量。其中，多功能水质监测装置可用于监测冷却水的水质电导率参数、余氯参数和/或硬度参数等；离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪可用于监测冷却水中的离子含量。
S220、根据所述药剂含量以及所述离子含量执行水质调节操作，直至所述药剂含量以及所述离子含量分别达到相应的预定范围时，控制冷却水存储水池中的冷却水进入冷却循环。
其中，加药模块使用比例阀来控制杀菌剂和阻垢剂的加药，不仅仅使得二者能够连续向冷却水存储水池中加药，还能够通过预设比例，使得二者之间呈一定的比例向冷却水存储水池中加药，使加药方式更灵活、更可靠，能够满足不同的实际需求。
去离子模块包括冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置，用于去除冷却水中的超标离子。
水质调节操作包括以下至少之一：通过加药模块向冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；通过去离子模块去除所述冷却水中的超标离子。
可选的，冷却水监测模块可通过闭环控制模块来控制加药模块和/或去离子模块的开关。随着水质调节操作的进行，当监测到的药剂含量和离子含量均处于预定范围时，冷却水存储水池中的冷却水水质达标，此时可以关闭加药模块和/或去离子模块，打开存储水池用水口，冷却水存储水池中的冷却水可以通过存储水池用水口进入冷却循环。
本发明实施例二提供的一种水质自动调节方法，通过对冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量和离子含量进行监测，并且可自动投加药剂和去除超标离子，实现高效的水质自动调节，提高进入阀冷却系统的冷却水水质。
可选的，根据药剂含量以及离子含量执行水质调节操作，包括以下至少之一：当药剂含量低于相应的预定范围时，通过取样水回收电动阀将冷却水水样回收进冷却水存储水池，并通过加药模块向冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；当离子含量高于相应的预定范围时，通过取样水回收电动阀将冷却水水样回收进冷却水存储水池，并通过去离子模块去除冷却水中的超标离子。
本实施例中，当药剂含量低于第一预定范围时，可将冷却水水样通过取样水回收电动阀回收进冷却水存储水池，并启动加药模块向冷却水存储水池中补充药剂；当离子含量高于第二预定范围时，可将冷却水水样通过取样水回收电动阀回收进冷却水存储水池，并启动去离子模块过滤离子。
可选的，根据药剂含量以及离子含量执行水质调节操作，还包括：当药剂含量高于相应的预定范围时，通过取样水排污电动阀28排出冷却水水样，并通过存储水池排污阀排出冷却水从存储水池排水口排出。
本实施例中，当药剂含量高于第一预定范围时，可将冷却水水样通过取样水排污电动阀排出，并将冷却水存储水池中的冷却水通过存储水池排污阀从存储水池排水口排出。
可选的，在通过冷却水监测模块监测冷却水水样的药剂含量以及离子含量之前，还包括：通过冷却水取样泵抽取冷却水水样到混合装置中，并通过搅拌装置对冷却水水样进行搅拌；通过取样水加压水泵将搅拌后的冷却水水样输送到冷却水监测模块。
可选的，加药模块包括杀菌剂投加泵以及阻垢剂投加泵，还包括杀菌剂药箱和阻垢剂药箱；通过加药模块向冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂，包括：通过杀菌剂投加泵从杀菌剂药箱抽取杀菌剂输送至冷却水存储水池；通过阻垢剂投加泵从阻垢剂药箱抽取阻垢剂输送至冷却水存储水池。
本实施例中，可以启动杀菌剂投加泵以及阻垢剂投加泵从杀菌剂药箱以及阻垢剂药箱向冷却水存储水池中补充杀菌剂以及阻垢剂。
可选的，去离子模块包括冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置；通过去离子模块去除冷却水中的超标离子，包括：通过冷却水过滤装置供水泵，控制冷却水依次经过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置以去除冷却水中的超标离子。
本实施例中，启动冷却水过滤装置供水泵，使得冷却水依次经过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置进行过滤。
可选的，药剂含量相应的预定范围包括：6.2≤α·e·C_1/C_2+β·lnC_3≤6.7；其中，α为药剂系数，e为常数，β为离子常数，C_1为杀菌剂含量，C_2为阻垢剂含量，C_3为最大离子含量。
本发明实施例二提供的一种水质自动调节方法可适用于执行上述任意实施例提供的水质自动调节系统，具备相应的功能和有益效果。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水质自动调节方法，其特征在于，水质自动调节系统包括：冷却水存储水池、冷却水监测模块、加药模块以及去离子模块，所述冷却水存储水池分别与所述冷却水监测模块、所述加药模块以及所述去离子模块连接；
所述冷却水监测模块用于通过多功能水质监测装置、离子色谱仪以及电感耦合等离子体光谱仪，监测所述冷却水存储水池中的冷却水的药剂含量以及离子含量；
所述加药模块用于通过杀菌剂投加比例阀控制杀菌剂投加泵，通过阻垢剂投加比例阀控制阻垢剂投加泵，以向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；
所述去离子模块用于通过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置去除所述冷却水中的超标离子；
所述冷却水监测模块还包括冷却水取样泵、混合装置、搅拌装置、取样水加压泵、取样水排污电动阀以及取样水回收电动阀；其中，
所述搅拌装置设置在所述混合装置上；
所述冷却水取样泵的入口端与所述冷却水存储水池连接，所述冷却水取样泵的出口端与所述混合装置的入口端连接，所述混合装置的出口端与所述取样水加压泵的入口端连接；
所述取样水加压泵的出口端分别与所述多功能水质监测装置的始端、所述离子色谱仪的始端以及所述电感耦合等离子体光谱仪的始端连接；
所述取样水排污电动阀分别与所述多功能水质监测装置的末端、所述离子色谱仪的末端以及所述电感耦合等离子体光谱仪的末端连接；
所述取样水回收电动阀分别与所述多功能水质监测装置的末端、所述离子色谱仪的末端以及所述电感耦合等离子体光谱仪的末端连接；
通过冷却水监测模块监测冷却水水样的药剂含量以及离子含量，所述冷却水水样从冷却水存储水池中抽取；
根据所述药剂含量以及所述离子含量执行水质调节操作，直至所述药剂含量以及所述离子含量分别达到相应的预定范围时，控制冷却水存储水池中的冷却水进入冷却循环；
其中，所述水质调节操作包括以下至少之一：
通过加药模块向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；
通过去离子模块去除所述冷却水中的超标离子；
根据所述药剂含量以及所述离子含量执行水质调节操作，包括以下至少之一：
当所述药剂含量低于相应的预定范围时，通过取样水回收电动阀将所述冷却水水样回收进所述冷却水存储水池，并通过加药模块向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂；
当所述离子含量高于相应的预定范围时，通过取样水回收电动阀将所述冷却水水样回收进所述冷却水存储水池，并通过去离子模块去除所述冷却水中的超标离子；
根据所述药剂含量以及所述离子含量执行水质调节操作，还包括：
当所述药剂含量高于相应的预定范围时，通过取样水排污电动阀排出所述冷却水水样，并通过存储水池排污阀排出所述冷却水从存储水池排水口排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过冷却水监测模块监测冷却水水样的药剂含量以及离子含量之前，还包括：
通过冷却水取样泵抽取冷却水水样到混合装置中，并通过搅拌装置对所述冷却水水样进行搅拌；
通过取样水加压水泵将搅拌后的冷却水水样输送到所述冷却水监测模块。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加药模块包括杀菌剂投加泵以及阻垢剂投加泵，还包括杀菌剂药箱和阻垢剂药箱；
所述通过加药模块向所述冷却水存储水池中加入杀菌剂以及阻垢剂，包括：
通过所述杀菌剂投加泵从所述杀菌剂药箱抽取杀菌剂输送至所述冷却水存储水池；
通过阻垢剂投加泵从所述阻垢剂药箱抽取阻垢剂输送至所述冷却水存储水池。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去离子模块包括冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置；
所述通过去离子模块去除所述冷却水中的超标离子，包括：
通过冷却水过滤装置供水泵，控制所述冷却水依次经过冷却水过滤装置、反渗透装置以及离子交换装置以去除所述冷却水中的超标离子。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加药模块还包括杀菌剂药箱和阻垢剂药箱；
所述杀菌剂药箱与所述杀菌剂投加泵的入口端连接，所述杀菌剂投加泵的出口端与所述杀菌剂投加比例阀的第一端连接，所述杀菌剂投加比例阀的第二端与所述冷却水存储水池连接；
所述阻垢剂药箱与所述阻垢剂投加泵的入口端连接，所述阻垢剂投加泵的出口端与所述阻垢剂投加比例阀的第一端连接，所述阻垢剂投加比例阀的第二端与所述冷却水存储水池连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去离子模块还包括冷却水过滤装置供水泵；
所述冷却水过滤装置供水泵的入口端与所述冷却水存储水池连接；
所述冷却水过滤装置供水泵的出口端与所述冷却水过滤装置的入口端连接；
所述冷却水过滤装置的出口端与所述反渗透装置的入口端连接；
所述反渗透装置的出口端与所述离子交换装置的入口端连接；
所述离子交换装置的出口端与所述冷却水存储水池连接。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却水存储水池的第一端设置有存储水池注水口，所述冷却水存储水池的第二端设置有存储水池排水口以及存储水池用水口；
所述存储水池排水口上还设置有存储水池排污阀。
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