CN116040875A - 一种水厂智能加药系统及加药总装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种水厂智能加药系统及加药总装，包括原水池，沉淀池、砂滤池、炭滤池、清水池；原水池与沉淀池之间设置有水质检测装置以及加矾药泵，沉淀池和砂滤池之间设有水质二次检测装置，炭滤池与清水池之间设有氯检测装置和加氯药泵，清水池出水口处设置有余氯监测装置；还包括智能加药系统，智能加药系统包括智能加矾模块和智能加氯模块；本方案中的智能加药系统不光可以实现自动化投加药剂的功能，还可以在多个点位对水体数据进行监测，根据水体数据以及当地水源情况、天气情况科学计算出加药量，再根据处理后水体虽反馈的数据对加药量进行微调，根据过往的投加药量以及加药后的反馈情况自动优化算法，使加药量达到最优标准。

Description

一种水厂智能加药系统及加药总装

技术领域

本发明涉及一种水处理领域，特别涉及一种水厂智能加药系统及加药总装。

背景技术

水处理，是指为使水质达到一定使用标准而采取的物理、化学措施，水体中常含有一定量的杂质脏污，对于悬浮在水体中肉眼可见的杂质，可通过物理滤除的方式进行清理，但对于其中肉眼不可见的杂质等则需要通过化学反应进行去除。

例如，水体净化中，需要添加矾和氯；明矾在水体中溶解时会产生三价铝离子，而水体电离产生的氢氧根会和铝离子以一种全新的方式结合,产生氢氧化铝胶体，而因氢氧化铝胶体自身具有较强的吸附能力，可以吸附水体中的各类杂质并形成沉淀，从而使水体从浑浊变得澄清。

同理，卤族元素氯可以作为一种良好有效的杀菌消毒手段，是净水手段中较为常见的去除水中有机物质的手段之一，也是最常用的消毒剂之一。

因此，加矾和加氯成了净水工艺中不可或缺的两个步骤，药剂的消耗费用也是净水成本的主要组成部分，药剂添加效果直接影响着最终的出厂水质和处理成本；而现有技术中的药剂添加通常由操作人员经验判断后手动开闭加药泵进行药剂添加；而经验判断药剂的添加量部分情况下不能保证精准，导致药剂添加过多成本增加或药剂添加不到位净水不彻底；再者近些年水体灾害增加，如水中藻类爆发等，这些水体灾害现象都会影响操作人员对添加药剂量的判断，致使添加量不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种水厂智能加药系统及加药总装。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水厂智能加药系统及加药总装，包括原水池，还包括与原水池连通的沉淀池，以及与沉淀池连通的砂滤池，还包括与砂滤池连通的炭滤池，还包括与炭滤池连通的清水池；还包括设置在原水池与沉淀池之间的水质检测装置以及加矾药泵，所述沉淀池和砂滤池之间设置有水质二次检测装置，所述炭滤池与清水池之间设置有氯检测装置和加氯药泵，所述清水池出水口处设置有余氯监测装置；

还包括智能加药系统，所述智能加药系统包括智能加矾模块和智能加氯模块；所述智能加矾模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元，所述数据采集单元用于采集水质检测装置和水质二次检测装置处的水体数据，所述主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加矾药泵开闭；

所述智能加氯模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元；所述数据采集单元用于采集氯检测装置和余氯监测装置处的水体数据，所述主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加氯药泵开闭。

通过采用上述技术方案，目前水厂大概有两种加药方式，一种是人工手动加药，凭经验判断加药量，另一种是设定好加药量后由自动化设备自动化添加；但这两种加药方式对加药量都不能智能把控，相比之下本方案中的智能加药模式不光可以实现自动化投加药剂的功能，还可以在多个点位对水体数据进行监测，根据水体数据以及当地水源情况、工艺情况、天气情况科学计算出加药量，再根据处理后水体虽反馈的数据对加药量进行微调，根据过往的投加药量以及加药后的反馈情况自动优化算法，使加药量达到最优标准。

作为优选，所述水质检测装置包括流量仪、浊度仪、COD在线检测仪和温度计。

作为优选，所述水质二次检测装置包括浊度仪、COD在线检测仪和温度计。

作为优选，所述氯检测装置包括氯检测仪和水流计量表。

作为优选，所述余氯监测装置包括氯检测仪。

作为优选，所述控制单元采用中控室远程控制系统或系统控制。

作为优选，所述主机及通信单元包括PLC主机箱，所述智能加矾模块和智能加氯模块可采用同一个PLC主机箱。

作为优选，包括以下工作步骤：

步骤1：由智能加矾模块中的数据采集单元对原水池中的水流量、浊度、COD、温度进行测量数据采集并反馈至主机及通信单元；

步骤2：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算并得到加矾量后，并将其反馈至控制单元；

步骤3：由控制单元控制加矾药泵开闭，进行加矾；

步骤4：原水池中的水体与矾混合后，流入至沉淀池中，静置沉淀；

步骤5：再由数据采集单元对沉淀池出口处的水流进行数据采集，并将采集到的数据反馈至主机及通信单元，根据此反馈数据调整加矾量；

步骤6：水从沉淀池中流出，依次流经砂滤池和炭滤池，由智能加氯模块中的数据采集单元对清水池入口处的水体进行数据检测，检测水体流量以及水中余氯含量，并将数据反馈至主机及通信单元

步骤7：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算得到适宜的加氯量，并将信号传递至控制单元；

步骤8：由控制单元控制加氯药泵开闭，向水体中投入氯；

步骤9：在清水池出水口处再次进行数据监测，监测水体中的含氯量，并将数据反馈至主机及通信单元，对投加氯的量进行微调；

步骤10：设定加矾量和加氯量的投加调整频率，重复以上步骤。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本方案中的智能加药模式不光可以实现自动化投加药剂的功能，还可以在多个点位对水体数据进行监测，根据水体数据以及当地水源情况、工艺情况、天气情况科学计算出加药量，再根据处理后水体反馈的数据对加药量进行微调，根据过往的投加药量以及加药后的反馈情况自动优化算法，使加药量达到最优标准；

采用本方案中智能加药系统后，在确保出厂水质的前提下，矾耗量明显降低，从而降低了经济成本，同时提高环境友好度，符合绿色环保理念；

这种自动化智能加药装置，减少了平常人工操作时的误操率，提高准确度的同时也提高了工作效率，降低人工成本。

附图说明

图1是实施例中整体结构流程图。

图中，1、原水池；2、沉淀池；3、砂滤池；4、炭滤池；5、清水池；61、加矾药泵；62、加氯药泵；71、流量仪；72、浊度仪；73、COD在线仪表检测仪；74、温度计；81、氯检测仪；82、水流计量表。

实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例

一种水厂智能加药系统及加药总装，如图1所示，包括原水池1，还包括与原水池1连通的沉淀池2，以及与沉淀池2连通的砂滤池3，还包括与砂滤池3连通的炭滤池4，还包括与炭滤池4连通的清水池5，砂滤池和炭滤池为现有技术，故而在此不做赘述；还包括设置在原水池1与沉淀池2之间的水质检测装置以及加矾药泵61，沉淀池2和砂滤池3之间设置有水质二次检测装置，炭滤池4与清水池5之间设置有氯检测装置和加氯药泵62，清水池1出水口处设置有余氯监测装置；

还包括智能加药系统，所述智能加药系统包括智能加矾模块和智能加氯模块；智能加矾模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元，数据采集单元用于采集水质检测装置和水质二次检测装置处的水体数据，主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加矾药泵61开闭；

智能加氯模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元；数据采集单元用于采集氯检测装置和余氯监测装置处的水体数据，主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加氯药泵62开闭。

智能加矾模块和智能加氯模块中的主机及通信单元为加药系统的PLC主机箱以及机箱连接各单元的通信线缆，信号数据的连接、分频等设备；为方便起见，智能加矾模块和智能加氯模块可采用同一个PLC主机箱，也可以独立设置。

控制单元分为中控室远程控制系统的控制和系统控制加药泵的两种控制类型，在中控室需要相应的控制电脑或触控屏。在加药泵控制机箱上加设控制开关达到控制目的。当智慧加药系统正常运行的过程中，水厂生产系统的控制功能失效。

如图1所示，水质检测装置包括流量仪71、浊度仪72、COD在线检测仪73和温度计74。

如图1所示，水质二次检测装置包括浊度仪72、COD在线检测仪73和温度计74。

如图1所示，氯检测装置包括氯检测仪81和水流计量表82。

如图1所示，余氯监测装置包括氯检测仪81。

关于上述检测仪，均为现有技术，COD在线检测仪可采用水质分析仪COD，氯检测仪81可采用余氯检测仪，已有相关设备专利且在各平台也有售卖，所以在此不做赘述。

智能加药系统的工作流程如下：

步骤1：由智能加矾模块中的数据采集单元对原水池中的水流量、浊度、COD、温度进行测量数据采集并反馈至主机及通信单元；

步骤2：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算并得到加矾量后，并将其反馈至控制单元；

步骤3：由控制单元控制加矾药泵开闭，进行加矾；

步骤4：原水池中的水体与矾混合后，流入至沉淀池中，静置沉淀；

步骤5：再由数据采集单元对沉淀池出口处的水流进行数据采集，并将采集到的数据反馈至主机及通信单元，根据此反馈数据调整加矾量；

步骤6：水从沉淀池中流出，依次流经砂滤池和炭滤池，由智能加氯模块中的数据采集单元对清水池入口处的水体进行数据检测，检测水体流量以及水中余氯含量，并将数据反馈至主机及通信单元

步骤7：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算得到适宜的加氯量，并将信号传递至控制单元；

步骤8：由控制单元控制加氯药泵开闭，向水体中投入氯；

步骤9：在清水池出水口处再次进行数据监测，监测水体中的含氯量，并将数据反馈至主机及通信单元，对投加氯的量进行微调；

步骤10：设定加矾量和加氯量的投加调整频率，重复以上步骤。

通常采用人工投加矾量的矾耗量都相对较多，而矾耗量的增多既增加了工作成本，同时产生的矾花也会影响环境，而本方案中的智能加药系统在保证出水水质的同时，还可以减少矾耗，降低成本。

为此，我们连续三年在同一采水点进行对比试验，根据采集的水体数据采集记录矾耗，并将相关数据在下表1-3中。

表1为采用本方案中的智能加药系统后的各项水体数据及矾耗，表2和表3为未采用智能加药系统，采用人工加药时各项数据及矾耗。

表1：

表2：

表3：

将实验组以及对照组1、对照组2的实验数据整合进行分析，记录在下表4中。

表4：

综上所述：

实验在同一采水地进行，并在不同月份进行数据测量采集，尽可能保证实验中其他因素的向同性，并对使用的矾耗进行计算，采用本方案中智能加药系统后，在确保出厂水质的前提下，矾耗量明显降低，从而降低了经济成本，同时提高环境友好度。

Claims (8)

1.一种水厂智能加药系统及加药总装，包括原水池（1），其特征在于：还包括与原水池（1）连通的沉淀池（2），以及与沉淀池（2）连通的砂滤池（3），还包括与砂滤池（3）连通的炭滤池（4），还包括与炭滤池（4）连通的清水池（5）；还包括设置在原水池（1）与沉淀池（2）之间的水质检测装置以及加矾药泵（61），所述沉淀池（2）和砂滤池（3）之间设置有水质二次检测装置，所述炭滤池（4）与清水池（5）之间设置有氯检测装置和加氯药泵（62），所述清水池（1）出水口处设置有余氯监测装置；

还包括智能加药系统，所述智能加药系统包括智能加矾模块和智能加氯模块；所述智能加矾模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元，所述数据采集单元用于采集水质检测装置和水质二次检测装置处的水体数据，所述主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加矾药泵（61）开闭；

所述智能加氯模块包括数据采集单元、主机通信单元和控制单元；所述数据采集单元用于采集氯检测装置和余氯监测装置处的水体数据，所述主机通信单元将采集单元采集的水体数据进行分析计算并传递至控制单元，由控制单元控制加氯药泵（62）开闭。

2.根据权利要求1所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述水质检测装置包括流量仪（71）、浊度仪（72）、COD在线检测仪（73）和温度计（74）。

3.根据权利要求2所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述水质二次检测装置包括浊度仪（72）、COD在线检测仪（73）和温度计（74）。

4.根据权利要求3所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述氯检测装置包括氯检测仪（81）和水流计量表（82）。

5.根据权利要求4所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述余氯监测装置包括氯检测仪（81）。

6.根据权利要求5所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述控制单元采用中控室远程控制系统或系统控制。

7.根据权利要求6所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于：所述主机及通信单元包括PLC主机箱，所述智能加矾模块和智能加氯模块可采用同一个PLC主机箱。

8.根据权利要求7所述一种水厂智能加药系统及加药总装，其特征在于，包括以下工作步骤：

步骤1：由智能加矾模块中的数据采集单元对原水池中的水流量、浊度、COD、温度进行测量数据采集并反馈至主机及通信单元；

步骤2：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算并得到加矾量后，并将其反馈至控制单元；

步骤3：由控制单元控制加矾药泵开闭，进行加矾；

步骤4：原水池中的水体与矾混合后，流入至沉淀池中，静置沉淀；

步骤5：再由数据采集单元对沉淀池出口处的水流进行数据采集，并将采集到的数据反馈至主机及通信单元，根据此反馈数据调整加矾量；

步骤6：水从沉淀池中流出，依次流经砂滤池和炭滤池，由智能加氯模块中的数据采集单元对炭滤池中余氯和清水池中水体流量进行数据检测，并将数据反馈至主机及通信单元

步骤7：由主机及通信单元将反馈后的数据进行计算得到适宜的加氯量，并将信号传递至控制单元；

步骤8：由控制单元控制加氯药泵开闭，向水体中投入氯；

步骤9：在清水池出水口处再次进行数据监测，监测水体中的含氯量，并将数据反馈至主机及通信单元，对投加氯的量进行微调；

步骤10：设定加矾量和加氯量的投加调整频率，重复以上步骤。

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