CN205209823U - 一种污水厂进水水质自动采样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种污水厂进水水质自动采样系统，包括取样管路，以及与取样管路连接的取样杯管路和反冲洗管路。本实用新型采用具有切割功能的取样泵，可将水中大颗粒或纤维物质切碎减小，避免堵塞仪表管道；设置反冲洗管路，可以定期人工或自动用压力自来水冲洗取样管路和取样杯管路，维护量小；采用主管分流取样，主管大流量，支管小流量，利用主水流高流速冲洗管道和带走水中垃圾，防止垃圾进入支管，减小支管堵塞可能性，且进入正常取样时，较小流量流去取样杯，较大流量通过射流使主要杂质流走，因而有效物质不会被除去太多导致测量远远偏离实际；取样杯设计为底部侧壁进水，自然形成环形上升水流，自动冲洗杯壁和减少底部沉积物。

Description

一种污水厂进水水质自动采样系统

技术领域

本实用新型属于城市汗水处理技术领域，具体涉及一种污水厂进水水质自动采样系统。

背景技术

对于一般的城镇综合污水处理厂，在立建厂前的立项报告中都指明了进水各项指标的浓度。但根据实际运行的情况来看，会造成进水水质出现异常。如一般情况下，某污水处理厂进水COD(ChemicalOxygenDemand，化学需氧量)的浓度在200-350mg/L、氨氮的浓度控制在20-45mg/L波动，但相对比较稳定；若COD浓度高于350mg/L、氨氮浓度高于45mg/L时，可能有高浓度工业污水进入；若COD浓度低于200mg/L、氨氮浓度低于20mg/L时，则可能说明管网有渗漏问题。因此对污水处理厂进水水质的COD浓度、氨氮浓度进行在线实时检测，能及时发现进水水质异常，避免水质冲击等恶性事件发生；从而尽早发现管网异常，降低管网破裂等灾害影响。国家环保局也逐渐将进水水质的检测作为污水处理厂的减排衡量指标。

当前，国内外现有在线检测仪表，如COD浓度、氨氮浓度在线检测仪表，由于该仪表采样管径只能通过2mm以下颗粒，而污水处理厂现场的进水水样杂质较多，如直接取样非常容易堵塞仪表的采样管。国内各地安装进水水质在线监测的污水厂，都安装有各种取样过滤装置，但是本实用新型的发明人经过研究发现，使用效果都差强人意，其过滤元件容易发生堵塞，维护量大，或者有效物质被除去太多导致测量远远偏离实际。因此，目前非常必要在水质分析仪表前段设计一套取样水收集装置，一方面能够滤除现场水质杂质，保证水质仪表取样管不被堵塞，另一方面还要保证所收集的取样水不失真，能实时体现实际的进水水质状态。

实用新型内容

针对现有技术存在的取样过滤装置使用效果差强人意，其过滤元件容易发生堵塞，维护量大，或者有效物质被除去太多导致测量远远偏离实际的技术问题，本实用新型提供一种污水厂进水水质自动采样系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种污水厂进水水质自动采样系统，包括取样管路、取样杯管路和反冲洗管路；其中，

所述取样管路包括具有切割功能的取样泵，一端通过主管与所述取样泵连接的第一开关阀和第一调节阀，所述第一调节阀的另一端连接至就近排放工艺，所述第一开关阀的另一端通过支管连接至所述取样杯管路和反冲洗管路；

所述取样杯管路包括一端与所述支管连接的第二开关阀，一端通过管路与所述第二开关阀的另一端连接的第二调节阀和第三调节阀，底部侧壁通过管路连接至所述第三调节阀的另一端的取样杯，该取样杯的底部形成坡度，通过仪表管路连接至所述取样杯顶部的取样仪表，一端通过管路连接至所述取样杯底部的排砂阀，所述排砂阀和第二调节阀的另一端均连接至排水总管排放至就近工艺；

所述反冲洗管路包括一端与所述支管连接的冲洗阀，所述冲洗阀的另一端连接压力水。

本实用新型提供的污水厂进水水质自动采样系统，采用具有切割功能的取样泵，可以将水中大颗粒或纤维物质切碎减小，避免堵塞仪表管道；设置反冲洗管路，可以定期人工或自动用压力自来水冲洗取样管路和取样杯管路，维护量小；采用主管分流取样，主管大流量，支管小流量，利用主水流高流速冲洗管道和带走水中垃圾，防止垃圾进入支管，减小支管堵塞可能性，且进入正常取样时，通过调节第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀来形成背压，让较小流量射入取样杯，在取样杯内形成环流，而较大流量通过第一调节阀射流使主要杂质流走，因而有效物质不会被除去太多导致测量远远偏离实际；取样杯设计为底部侧壁进水，自然形成环形上升水流，自动冲洗杯壁和减少底部沉积物。

进一步，所述取样泵的外围还安设有泵前过滤网。

进一步，所述主管的管径为DN50，所述支管的管径为DN10-DN25。

进一步，所述取样杯管路进水管段与取样杯之间形成由八段数码管构成的＂2＂字形连通，所述第三调节阀的一端的顶部高于所述取样杯顶部。

进一步，所述取样杯包括杯体以及与杯体顶部配合的顶盖，在所述顶盖上穿设有C形管，所述C形管的顶端伸出顶盖表面形成自由端，所述C形管的底端插入至杯体中下部，所述C形管上由开口形成的竖孔背向水流方向，且所述仪表管路插入该C形管中固定取样。

进一步，所述取样杯管路为多组，每组取样杯管路均与所述支管并联连接。

进一步，所述取样杯管路包括COD取样杯管路和氨氮取样杯管路。

进一步，所述支管上还连接有适于缺压检测和报警提示的压力检测表。

进一步，所述采样系统还包括对所述压力检测表、取样仪表、取样泵和所有阀门进行控制的PLC控制器。

附图说明

图1是本实用新型提供的污水厂进水水质自动采样系统结构示意图。

图中，1、取样管路；10、取样泵；11、主管；12、第一开关阀；13、第一调节阀；14、支管；15、泵前过滤网；2、取样杯管路；20、第二开关阀；21、第二调节阀；22、第三调节阀；23、取样杯；24、取样仪表；25、排砂阀；3、反冲洗管路；30、冲洗阀；4、压力检测表。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1所示，本实用新型公开一种污水厂进水水质自动采样系统，包括取样管路1、取样杯管路2和反冲洗管路3；其中，

所述取样管路1包括具有切割功能的取样泵10，一端通过主管11与所述取样泵10连接的第一开关阀12和第一调节阀13，所述第一调节阀13的另一端连接至就近排放工艺，所述第一开关阀12的另一端通过支管14连接至所述取样杯管路2和反冲洗管路3；其中，所述第一开关阀12仅在反冲期间选择性关闭，其余时间常开；

所述取样杯管路2包括一端与所述支管14连接的第二开关阀20，一端通过管路与所述第二开关阀20的另一端连接的第二调节阀21和第三调节阀22，底部侧壁通过管路连接至所述第三调节阀22的另一端的取样杯23，该取样杯23的底部形成坡度，通过仪表管路连接至所述取样杯23顶部的取样仪表24，一端通过管路连接至所述取样杯23底部的排砂阀25，所述排砂阀25和第二调节阀21的另一端均连接至排水总管排放至就近工艺；其中，所述第二开关阀20除开反冲期间一般常开；

所述反冲洗管路3包括一端与所述支管14连接的冲洗阀30，所述冲洗阀30的另一端连接压力水。

本实用新型提供的污水厂进水水质自动采样系统，采用具有切割功能的取样泵，可以将水中大颗粒或纤维物质切碎减小，避免堵塞仪表管道；设置反冲洗管路，可以定期人工或自动用压力自来水冲洗取样管路和取样杯管路，维护量小；采用主管分流取样，主管大流量，支管小流量，利用主水流高流速冲洗管道和带走水中垃圾，防止垃圾进入支管，减小支管堵塞可能性，且进入正常取样时，通过调节第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀来形成背压，让较小流量射入取样杯，在取样杯内形成环流，而较大流量通过第一调节阀射流使主要杂质流走，因而有效物质不会被除去太多导致测量远远偏离实际；取样杯设计为底部侧壁进水，自然形成环形上升水流，自动冲洗杯壁和减少底部沉积物。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述取样泵10的外围还安设有泵前过滤网15，该泵前过滤网15具体可以采用不锈钢网筛，通过所述泵前过滤网15的设置，可以对流入所述取样泵10中的进水进行初步粗过滤，减少管道堵塞的可能性。同时，可将所述第一开关阀12和第二开关阀20常开，所述取样泵10停止后，由于无止回阀设计，管路中水样回流，对水泵和不锈钢网筛形成反冲，由此也可以减少管道堵塞的可能。同时，由于所述第二调节阀21一直保持微开状态，即较小开度，在所述取样泵10刚开启时能有效泄放气水混合体的冲击，在正常取样期间能与其他调节阀组合形成背压，在所述取样泵10停止时刻，又能通过所述第二调节阀21吸入空气，破坏对取样杯内样品的虹吸，使所述取样杯23在停泵期间能保留一定样品。

作为优选实施例，所述主管11的管径为DN50，所述支管14的管径为DN10-DN25，在所述取样管路1的前端采用管径为DN50的主管，降低了堵塞的概率；当然，本领域的技术人员在此基础之上，还可以将所述主管11和支管14设置成其它的管径，只要能够保证支管不被堵塞即可。在所述取样管路1中，启动取样泵10，保持所述第一开关阀12开启，关闭所述冲洗阀30即进入正常的取样状态，同时调节第一调节阀13、第二调节阀21和第三调节阀22即可调节DN25支管的取样流量，并调节样品射入取样杯23的流速，使大流量通过第一调节阀13，小流量通过第一开关阀12流去取样杯管路2，并通过第一调节阀13射流使主要杂质通过第一调节阀13流走。取样泵10停止期间，打开所述冲洗阀30，关闭所述第一开关阀12，可以对采样支管DN25进行冲洗，即可通过外接压力自来水对支管进行冲洗；当然，也可将所述取样杯管路2进行关闭，以实现对所述取样管路1进行反冲洗。

作为具体实施例，所述取样杯管路2进水管段与取样杯之间形成由八段数码管构成的＂2＂字形连通，所述第三调节阀的一端的顶部不低于所述取样杯顶部。具体地，所述第二开关阀20与第三调节阀22之间的管道、第三调节阀22与取样杯23之间的管道、第三调节阀22以及取样杯23形成一个由＂2＂字形，即所述取样管路1的支管14与取样杯23之间形成由八段数码管构成的＂2＂字形连通，该＂2＂字形管路顶部即所述第三调节阀22的一端的顶部高于所述取样杯23顶部，并在＂2＂字形管路顶部连接有第二调节阀21，即第二调节阀21位于＂2＂字形管路的第二开关阀20和第三调节阀22之间的管路顶部，该第二调节阀21通过管路连接至排放收集管。因此，所述第二调节阀21所连接＂2＂字形管路顶部高于所述取样杯23顶部。

作为具体实施例，所述取样杯23包括杯体以及与杯体顶部配合的顶盖，在所述顶盖上穿设有C形管，所述C形管的顶端伸出顶盖表面形成自由端，所述C形管的底端插入至杯体中下部，以便于与杯体中下部的取样液接触，所述C形管上由开口(或缺口)形成的竖孔背向水流方向，且所述仪表管路插入该C形管中固定取样。其中，所述仪表管路即仪表取样管插入杯体内的C形管中，可依靠C形管约束进行自然固定，通过C形管上的竖孔和C形管底部孔吸入样品，因而阻挡较大颗粒进入；且C形管竖孔背向水流方向，因而可通过水流带走纤维状杂质。作为一种具体实施方式，所述C形管的直径为5毫米，C形管上的开口为1毫米。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述取样杯管路2为多组，每组取样杯管路均与所述支管14并联连接，由此通过该多组取样杯管路2的设置，实现对污水厂进水水质的多个指标浓度进行检测。作为一种优选实施方式，所述取样杯管路包括COD取样杯管路和氨氮取样杯管路，所述COD取样杯管路中设有COD取样仪CIT，所述氨氮取样杯管路中设有氨氮取样仪NIT，由可以对污水厂进水水质的COD浓度和氨氮(NH₄-N)浓度进行采样检测。当然，本领域的技术人员在此基础之上，还可以设置其它的取样杯管路，以实现对不同水质指标的采样检测。

作为具体实施例，所述杯型取样器即取样杯23采用底部侧壁进水，能够自然形成环形上升水流，自动冲洗杯壁和减少底部沉积物；同时，杯型取样器的底部形成坡度，水质中的沉积物自然沉淀后由所述排砂阀25排走，不在取样杯23的底部形成板块结痂；另外，为了防止取样杯23中的取样水过满而往外流，在所述取样杯23的顶侧壁上还设有溢流出口，且该溢流出口通过管道与所述第二调节阀21的另一端连接，由此可以将取样杯23中多余的取样水排走。其中，在所述取样杯管路2中，所述第二调节阀21用于预防停泵倒流虹吸破坏，所述第三调节阀22用于调节进入取样杯23的流量，所述第二开关阀20用于多组取样杯管路之间的冲洗选择切换，通过调节所述第二调节阀21、第三调节阀22和第一调节阀13来确保在支管14上形成一定工作压力，以确保取样杯射流形成。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述支管14上还连接有适于缺压检测和报警提示的压力检测表4，在取样管路1的支管14设置压力检测表PL，如果检测到压力小于预设值，则可以判断管路出现堵塞需要清洗，同时压力检测表PL将给出报警提示以提醒工作人员进行冲洗和检查设备状态。

作为具体实施例，所述采样系统还包括对所述压力检测表4、取样仪表24、取样泵10和所有阀门进行控制的PLC控制器(图中未示)，通过在所述采样系统中设置PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)控制器，当通过压力检测表4检测到支管上的压力小于预设值，需要对管路进行堵塞清洗时，可由PLC输出指令来控制冲洗阀30进行自动冲洗；同时在自动状态下，PLC控制器可以根据取样仪表24的请求自动启停取样泵10，保证水样及时更新，避免了仪表检测的滞后；另外，所述阀门通过PLC控制器进行控制，达到了定期自动采样和自动冲洗管道的目的，无需精细过滤设施，免维护。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，包括取样管路、取样杯管路和反冲洗管路；其中，

所述取样管路包括具有切割功能的取样泵，一端通过主管与所述取样泵连接的第一开关阀和第一调节阀，所述第一调节阀的另一端连接至就近排放工艺，所述第一开关阀的另一端通过支管连接至所述取样杯管路和反冲洗管路；

所述取样杯管路包括一端与所述支管连接的第二开关阀，一端通过管路与所述第二开关阀的另一端连接的第二调节阀和第三调节阀，底部侧壁通过管路连接至所述第三调节阀的另一端的取样杯，该取样杯的底部形成坡度，通过仪表管路连接至所述取样杯顶部的取样仪表，一端通过管路连接至所述取样杯底部的排砂阀，所述排砂阀和第二调节阀的另一端均连接至排水总管排放至就近工艺；

所述反冲洗管路包括一端与所述支管连接的冲洗阀，所述冲洗阀的另一端连接压力水。

2.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述取样泵的外围还安设有泵前过滤网。

3.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述主管的管径为DN50，所述支管的管径为DN10-DN25。

4.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述取样杯管路进水管段与取样杯之间形成由八段数码管构成的＂2＂字形连通，所述第三调节阀的一端的顶部高于所述取样杯顶部。

5.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述取样杯包括杯体以及与杯体顶部配合的顶盖，在所述顶盖上穿设有C形管，所述C形管的顶端伸出顶盖表面形成自由端，所述C形管的底端插入至杯体中下部，所述C形管上由开口形成的竖孔背向水流方向，且所述仪表管路插入该C形管中固定取样。

6.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述取样杯管路为多组，每组取样杯管路均与所述支管并联连接。

7.根据权利要求6所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述取样杯管路包括COD取样杯管路和氨氮取样杯管路。

8.根据权利要求1所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述支管上还连接有适于缺压检测和报警提示的压力检测表。

9.根据权利要求8所述的污水厂进水水质自动采样系统，其特征在于，所述采样系统还包括对所述压力检测表、取样仪表、取样泵和所有阀门进行控制的PLC控制器。