CN115557642A - 一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法及一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，应用于一种包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元的岩棉冲洗废水处理系统，包括如下步骤：S1：通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数；S2：启动清洗单元，实现药剂自动循环对等离子导滤器的清洗；S3：PLC控制器自动启动反应单元，使酚醛树脂反应析出，形成污水；S4：PLC控制器自动开启压滤单元实现污泥和清水的分离，将污泥运走，并将清水回收。本发明还包括一种一体化设备，应用于上述自动化控制方法，本发明能够实现设备一键启动，自动运行冲洗及处理污水，操作简单，劳动强度低，控制智能，提高了冲洗效率及废水的处理效率。

Description

一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法及一体化设备

技术领域

本发明涉及岩棉行业清洗处理技术领域，尤其涉及一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法及一体化设备。

背景技术

在日趋严格的环保政策之下，岩棉行业已逐步实现产业升级，大多数企业都配置了用于处理生产过程中排放废气的等离子导滤器设备，以满足最新的环保标准。岩棉行业排放的废气主要成分为酚醛树脂颗粒物、苯酚、甲醛等，由于废气中的酚醛树脂的粘度较大，被等离子导滤器设备捕集后较难清洗，造成设备清理难度较大，另外现有的等离子导滤器清洗采用清水离线冲洗，进而造成等离子导滤器每天产生数十吨酚醛树脂废水。为了降低用水量，目前一般回用一部分废水作为岩棉生产配浆用水，达到用水平衡；但随着生产的波动，经常会出现废水产生量超过回用配浆量的情况，导致多余的废水无处排放。因此企业还要引进岩棉冲洗废水处理系统对冲洗过程及冲洗产生的废水进行处理。

但是在现实的生产实践中，岩棉冲洗废水处理系统中对等离子导滤器的冲洗以及废水的处理等多个步骤均需要工作人员人工手动操作，操作麻烦，为防止人工操作失误，至少需要两名以上的工作人员相互校准处理步骤是否正确，浪费了大量时间，降低了冲洗效率以及废水处理的效率。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本申请人投入大量资金及长期研究，提供了一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其用于处理岩棉行业冲洗废水处理系统的自动化控制，本发明的技术方案如下。

本发明一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，应用于一种包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元的岩棉冲洗废水处理系统，包括如下步骤：

S1：通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数；

S2：启动清洗单元，将存储的清洗药剂送至循环清洗池，之后自动启动离线水泵，通过冲洗机构完成对设备的冲洗，冲洗后的药剂回到循环清洗池，由PLC控制器控制循环清洗的时间，实现药剂自动循环对等离子导滤器的清洗；

S3：清洗结束后，PLC控制器自动启动反应单元，开启污水提升泵将循环清洗池中的废水输送至反应器一段的指定液位，自动停止污水提升泵；之后PLC控制器自动将存储的一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段与污水搅拌混合，同时检测反应器一段内混合液体的PH值，当PH值达到6.5-7.5时，停止一号药剂的加入，将一段反应后的废水泄放到反应器二段，之后自动将存储的二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段，使酚醛树脂在反应器中反应析出，形成污水；

S4：反应单元的工作完成后，PLC控制器自动开启压滤单元的柱塞泵将污水送至压滤机，开启压滤机实现污泥和清水的分离，将污泥通过皮带输送机运走，并将清水回收。

作为优选的一个技术方案，所述S3步骤中，当PH值达到7时，停止一号药剂的加入。

作为优选的一个技术方案，所述步骤S2还包括自动配药步骤S201：所述存储的清洗药剂送至循环清洗池之前进行稀释配制，自动开启药剂配制箱的进水电磁阀，将水加至指定液位，自动关闭进水电磁阀，由PLC控制器根据指定液位的水量计算应加入的清洗药剂的液位高度，将清洗药剂加入药剂配制箱，自动完成清洗药剂配制工作。

作为优选的一个技术方案，所述步骤201中将水加至指定液位的液位高度为2.5米。

作为优选的一个技术方案，所述S2和S3步骤中还包括自动卸料步骤，开启清洗单元后，S2和S3步骤均可将桶装的药剂通过卸料泵自动输送至存储装置中。

作为优选的一个技术方案，所述S3步骤中PLC控制器通过自动开启一号药剂进药电磁阀，将一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段，通过自动开启二号药剂进药电磁阀，将二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段。

作为优选的一个技术方案，所述S1步骤中通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数，包括但不限于循环清洗时间、卸料时间、加水和加清洗药剂的指定液位高度、加一号药剂和二号药剂的液位高度、反应器一段的反应PH值和反应器二段的反应时间、压滤机的压滤时间，皮带输送机的工作时间。

作为优选的一个技术方案，所述S2步骤中循环清洗的时间间隔为一个月，每次清洗时间为24小时。

本发明还包括一种一体设备，应用于上述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，本设备为一体化设计，包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元，所述清洗单元和反应单元包括多个电磁阀、定量输送水和药剂的计量泵、冲洗机构、存储装置、反应器、搅拌器、静态混合器、PH测定仪以及液位监控系统，压滤单元包括多个电磁阀、废水提升泵、压滤机、皮带输送机、清水池和污泥斗车。

作为优选的一个技术方案，所述设备还包括外部管道接口，用于连接外部清水以及药剂输送机构，并将压滤后的清水及污泥排出。

本发明的有益效果，本发明能够实现岩棉冲洗废水处理系统的自动卸料、自动配药、自动加药、自动冲洗以及反应器的自动控制和压滤单元的自动压滤，实现设备一键启动，自动运行冲洗及处理污水，本发明操作简单，劳动强度低，控制智能，提高了冲洗效率及废水的处理效率。

附图说明

图1是本发明岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法的流程图；

图2是本发明岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法自动清洗示意图；

图3是本发明岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法自动反应示意图；

图4是本发明岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法的反应器一段内不同PH值的混合液体反应率；

图5是本发明一体化设备的功能结构示意图；

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，以下结合附图及实施例，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。需要说明的是，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。

附图中的流程图仅是一种示例性的流程演示，不代表本发明的方案中必须包括流程图中的所有的内容、操作和步骤，也不代表必须按照图中所显示的的顺序执行。例如，流程图中有的操作/步骤可以分解，有的操作/步骤可以合并或部分合并，等等，在不脱离本发明的发明主旨的情况下，流程图中显示的执行顺序可以根据实际情况改变。

附图中的框图一般表示的是功能实体或设备实体，当表示为功能实体时，并不一定必然与物理上独立的实体相对应。即，可以在不同处理单元装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本发明一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，应用于一种包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元的岩棉冲洗废水处理系统，所述岩棉冲洗废水处理系统的清洗单元、反应单元和压滤单元均与PLC控制器电连接，所述岩棉冲洗废水处理系统的清洗单元、反应单元和压滤单元还包括多个电磁阀、定量输送水和药剂的计量泵、冲洗机构、存储装置、反应器、搅拌器、静态混合器、PH测定仪以及液位监控系统，压滤单元包括废水提升泵、压滤机、皮带输送机、清水池和污泥斗车。

具体地，本发明的一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，包括如下步骤：

S1：通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数；各项参数包括但不限于循环清洗时间、卸料时间、加水和加清洗药剂的指定液位高度、启动反应单元的时间、加一号药剂和二号药剂的液位高度、反应器一段的反应PH值和反应器二段的反应时间、压滤机的压滤时间和皮带输送机的工作时间。预设的各项参数还可以根据岩棉冲洗废水处理系统的子设备的改变增加或减少，例如若岩棉冲洗废水处理系统增加了视频监控设备，则增加对视频监控设备的参数设置；若岩棉冲洗废水处理系统减去了卸料设备，则减少对卸料设备的参数设置。预设好各项参数后，可进行下一步的正式使用，一键启动该岩棉冲洗废水处理系统，使其按照下述自动化控制方法进行自动清洗、自动反应等操作。

S2：启动清洗单元，将存储的清洗药剂送至循环清洗池，所述清洗药剂可以是预先配制好的存储在存储装置或储存桶中的药剂，在使用时直接送至循环清洗池即可，根据液位监控系统的检测信号，清洗药剂输送完成后PLC控制器自动启动离线水泵，通过冲洗机构完成对设备的冲洗，冲洗后的药剂回到循环清洗池，由PLC控制器控制循环清洗的时间，实现药剂自动循环对等离子导滤器的清洗。当然所述清洗药剂也可以是在清洗单元开启后自动配制的清洗药剂，此时还应包括自动配药步骤S201：所述存储的清洗药剂送至循环清洗池之前进行稀释配制，自动开启药剂配制箱的进水电磁阀，将水加至指定液位，所述指定液位的液位高度优选为2.5米，当然也可以根据循环清洗池的容量以及等离子导滤器的待清洗状况选择其他液位高度。之后自动关闭进水电磁阀，由PLC控制器根据指定液位的水量计算应加入的清洗药剂的液位高度，将清洗药剂加入药剂配制箱，自动完成清洗药剂配制工作，之后将清洗药剂送至循环清洗池，清洗药剂输送完成后PLC控制器自动启动离线水泵，通过冲洗机构完成对设备的冲洗，冲洗后的药剂回到循环清洗池，由PLC控制器控制循环清洗的时间，实现药剂自动循环对等离子导滤器的清洗。上述循环清洗的时间间隔为一个月以上清洗一次，当然也可以根据实际需要间隔一个月以下清洗一次，每次循环清洗的时间不做特别限定，为保证清洗效果，至少清洗12小时以上，循环清洗时间到达后，即可结束清洗单元的运行，优选循环清洗时间为24小时，既可以最大限度地清洗，又防止循环时间太长影响清洗效率。

上述步骤中，清洗药剂的储存主要作用是将运输过来的装满酚醛树脂清洗剂的药剂桶通过卸料泵输送至酚醛树脂清洗剂储罐储存，清洗药剂的配制是通过配药系统将高浓度酚醛树脂清洗剂配制成所需要使用的浓度。将配制好的药剂通过循环清洗泵输送至等离子导滤器上段，通过冲洗机构将药剂按照一定的流量和压力喷洒出来冲洗等离子导滤器。循环清洗是洗涤药剂冲洗等离子导率器后，药剂从上而下经过等离子导滤器的上段等离子段进入下段导滤段，汇流至等离子导滤器底部，通过底部连通管进入药剂循环清洗池，进入药剂循环清洗池的药剂再通过药剂循环清洗泵送至等离子导滤上段实现循环冲洗。上述冲洗机构可以是喷头、高压水枪或增压花洒等结构，在此不做特别限定。

S3：清洗结束后，PLC控制器自动启动反应单元，开启污水提升泵将循环清洗池中的废水输送至反应器一段的指定液位，指定液位的液位高度优选为0.8米，当然也可以根据反应器一段的高度和容量将指定液位的液位高度设置为其他高度。到达指定液位后液位监控系统向PLC控制器发出信号，PLC控制器自动停止污水提升泵；之后PLC控制器自动将存储的一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段与污水搅拌混合，同时检测反应器一段内混合液体的PH值，当PH值达到6.5-7.5时，停止一号药剂的加入，将一段反应后的废水泄放到反应器二段，具体来说，PLC控制器通过自动开启一号药剂进药电磁阀，将一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段，通过自动开启二号药剂进药电磁阀，将二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段。之后自动将存储的二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段，使酚醛树脂在反应器中反应析出，形成污水；

上述步骤S3中，应当注意的是，为使反应器一段内混合液体的反应更加迅速，防止一号药剂加入过多，需要使用现有的搅拌装置对混合液体进行搅拌，以增加其反应速度，对PH值的测定更为快速准确。如图4所示，反应器一段内混合液体的PH值不同时，其混合液体的反应率也不同，因此检测反应器一段内混合液体的PH值时，优选的是，当PH值达到7时，停止一号药剂的加入，此时混合液体的反应更为完全。

上述步骤S3中，反应单元并不限于将反应器分为反应器一段和反应器二段，也可以将反应器一体化设计，上述一段静态混合器和二段静态混合器并不是必须的，可将一号药剂和二号药剂直接加入一体化的反应器中反应。

S4：反应单元的工作完成后，PLC控制器自动开启压滤单元的柱塞泵将污水送至压滤机，开启压滤机实现污泥和清水的分离，将污泥通过皮带输送机运走，并将清水回收。

作为优选的一个技术方案，所述S2和S3步骤中还包括自动卸料步骤，开启清洗单元后，S2和S3步骤均可将桶装的药剂通过卸料泵自动输送至存储装置中。具体来说，PLC控制器通过电磁阀控制卸料泵的自动运行，将药剂加入存储装置中。上述清洗药剂为酚醛树脂清洗剂，一号药剂为酚醛树脂解析剂，二号药剂为酚醛树脂凝聚剂，当然几种药剂的成分只是本发明的一种选择，也可以是现有技术中的其他对酚醛树脂起到清洗、解析和凝聚的药剂种类。

上述步骤不代表本发明的方案中必须包括所有的步骤，也不代表必须按照上面描述的的顺序执行。例如，有些步骤可以分解，有的步骤可以合并或部分合并，

本发明还包括一种一体化设备，应用于上述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，设备可根据不同岩棉厂的不同情况，实现冲洗废水的一体化标准处理，设备为一体化设计，包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元，所述清洗单元和反应单元包括多个电磁阀、定量输送水和药剂的计量泵、冲洗机构、存储装置、反应器、搅拌器、静态混合器、PH测定仪以及液位监控系统，压滤单元包括多个电磁阀、废水提升泵、压滤机、皮带输送机、清水池和污泥斗车。

作为优选的一个实施例，所述设备还包括外部管道接口，用于连接外部清水以及药剂输送机构，并将压滤后的清水及污泥排出。可根据不同岩棉厂现场的具体情况，连接进出水管道到一体化处理设备即可，实现不同岩棉厂标准化处理。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化或等效替换，因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，应用于一种包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元的岩棉冲洗废水处理系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数；

S2：启动清洗单元，将存储的清洗药剂送至循环清洗池，之后自动启动离线水泵，通过冲洗机构完成对设备的冲洗，冲洗后的药剂回到循环清洗池，由PLC控制器控制循环清洗的时间，实现药剂自动循环对等离子导滤器的清洗；

S3：清洗结束后，PLC控制器自动启动反应单元，开启污水提升泵将循环清洗池中的废水输送至反应器一段的指定液位，自动停止污水提升泵；之后PLC控制器自动将存储的一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段与污水搅拌混合，同时检测反应器一段内混合液体的PH值，当PH值达到6.5-7.5时，停止一号药剂的加入，将一段反应后的废水泄放到反应器二段，之后自动将存储的二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段，使酚醛树脂在反应器中反应析出，形成污水；

S4：反应单元的工作完成后，PLC控制器自动开启压滤单元的柱塞泵将污水送至压滤机，开启压滤机实现污泥和清水的分离，将污泥通过皮带输送机运走，并将清水回收。

2.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述S3步骤中，当PH值达到7时，停止一号药剂的加入。

3.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述步骤S2还包括自动配药步骤S201：所述存储的清洗药剂送至循环清洗池之前进行稀释配制，自动开启药剂配制箱的进水电磁阀，将水加至指定液位，自动关闭进水电磁阀，由PLC控制器根据指定液位的水量计算应加入的清洗药剂的液位高度，将清洗药剂加入药剂配制箱，自动完成清洗药剂配制工作。

4.根据权利要求2所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述步骤201中将水加至指定液位的液位高度为2.5米。

5.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述S2和S3步骤中还包括自动卸料步骤，开启清洗单元后，S2和S3步骤均可将桶装的药剂通过卸料泵自动输送至存储装置中。

6.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述S3步骤中PLC控制器通过自动开启一号药剂进药电磁阀，将一号药剂加入一段静态混合器混合后进入反应器一段，通过自动开启二号药剂进药电磁阀，将二号药剂与废水在二段静态混合器中实现混合后进入反应器二段。

7.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述S1步骤中通过PLC控制器预设清洗单元、反应单元和压滤单元的各项参数，包括但不限于循环清洗时间、卸料时间、加水和加清洗药剂的指定液位高度、加一号药剂和二号药剂的液位高度、反应器一段的反应PH值和反应器二段的反应时间、压滤机的压滤时间、皮带输送机的工作时间。

8.根据权利要求1所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：所述S2步骤中循环清洗的时间间隔为一个月，每次清洗时间为24小时。

9.一种一体化设备，应用于权利要求1至8任一项所述的岩棉冲洗废水处理系统的自动化控制方法，其特征在于：设备为一体化设计，包括具有PID控制功能的PLC控制器、清洗单元、反应单元和压滤单元，所述清洗单元和反应单元包括多个电磁阀、定量输送水和药剂的计量泵、冲洗机构、存储装置、反应器、搅拌器、静态混合器、PH测定仪以及液位监控系统，压滤单元包括多个电磁阀、废水提升泵、压滤机、皮带输送机、清水池和污泥斗车。

10.根据权利要求9所述的一体化设备，其特征在于：所述设备还包括外部管道接口，用于连接外部清水以及药剂输送机构，并将压滤后的清水及污泥排出。

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