CN208700823U - 一种自动调节投药量的控制系统及超磁分离水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动调节投药量的控制系统及超磁分离水处理系统，其中，所述控制系统包括控制器和第一水质检测仪，第一水质检测仪与控制器相连，控制器的输出端用于连接输药计量泵，第一水质检测仪用于检测净化后的水的水质参数，并传输给所述控制器，控制器用于根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量；本实用新型所提供的控制系统，系统结构简单、成本低、适用面广，不仅可以方便的设置于各种超磁分离水处理系统，而且可以精确控制药剂投加量；此外，可以有效避免现有技术中，人工投加药剂，劳动强度大、人工成本高的弊端，还可以实现对药剂投加量的连续、线性调节，有利于增强混凝效果。

Description

一种自动调节投药量的控制系统及超磁分离水处理系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种自动调节投药量的控制系统及超磁分离水处理系统。

背景技术

超磁分离水处理技术以其速度快、效率高、投资小等诸多优点，在国内外得到了越来越广泛地应用。

现有技术中，常用的超磁分离水处理系统通常主要包括混凝装置、超磁分离机以及加药装置，混凝装置与超磁分离机通过管道相连通，加药装置主要包括溶解箱和输药计量泵，输药计量泵分别通过管道与溶解箱及混凝装置相连通，溶解箱用于溶解药物并配置成一定浓度的药剂，输药计量泵用于输送药剂；在水处理过程中，待处理污水通过取水泵送入混凝装置中，同时，输药计量泵向混凝装置中输入(投加)相应的药剂，如混凝剂、絮凝剂等，混凝装置用于使源水与药剂充分接触并混合，以便使得原水中的胶态颗粒在药剂的作用下脱稳并和其他微粒形成磁性絮状体，并最终在超磁分离机中与水体进行分离，从而实现水体的净化；在实际操作过程中，必须保证所添加的药剂适量，才能保证这一复杂的物理化学过程的正常运行。

近年来，随着混凝理论研究的不断深入，逐步形成了一些用于控制药剂添加量的技术手段，如现场模拟法、烧杯实验法、数学模型法等，然而，这些技术手段的应用范围窄、操作难度大、不能节约药剂投加量，故难以在实际水处理过程中普及；此外，现有技术中，还普遍采用人工手动控制药剂的添加量，不仅劳动强度大、人工成本高，而且滞后严重，影响混凝效果。

实用新型内容

为改善现有技术中所存在的不足，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自动调节投药量的控制系统，其特征在于，包括控制器和第一水质检测仪，所述第一水质检测仪与所述控制器相连，控制器的输出端用于连接输药计量泵，第一水质检测仪用于检测净化后的水的水质参数，并传输给所述控制器，所述控制器用于根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量。

本控制系统中的第一水质检测仪、控制器以及输药计量泵可以构成反馈控制回路，设置在超磁分离水处理系统中后，可以实现自动添加药剂、自动控制药剂投加量的功能。

进一步地，还包括流量仪，所述流量仪与所述控制器相连，并构成前馈回路，流量仪用于检测输入混凝装置的水的流量参数，并传输给所述控制器，控制器用于根据所述流量参数调节所述输药计量泵的流量。流量仪通常可以设置在超磁分离水处理系统中的混凝装置的进水口之前，例如，可以设置在混凝装置的进水口之前的进水管路上。

进一步地，还包括第二水质检测仪，所述第二水质检测仪与所述控制器相连，并构成前馈回路，第二水质检测仪用于检测输入混凝装置的水的水质参数，并传输给所述控制器，控制器用于根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量。

进一步地，还包括变频器，所述变频器，所述控制器的输出端与所述变频器的输入端相连，所述变频器的输出端用于连接输药计量泵，变频器用于在控制器的控制下控制输药计量泵的流量。

优选地，所述水质参数包括水中悬浮物含量。

优选地，所述控制器为PLC。

进一步地，还包括终端机，所述终端机与所述控制器相连，终端机用于显示净化后的水的水质参数，和/或，净化前的水的流量参数，和/或，净化前的水的水质参数，并用于调节输药计量泵的流量。

优选地，所述终端机为电脑、手机、平板中的任一种。

一种超磁分离水处理系统，包括前述控制系统。

作为优选，所述超磁分离水处理系统还包括取水泵、混凝装置、超磁分离机、加药装置，其中，混凝装置和超磁分离机分别设置有进水口和出水口，混凝装置的出水口与超磁分离机的出水口相连通，取水泵与混凝装置的进水口利用进水管道连通，取水泵用于将待处理源水输入混凝装置中；

所述加药装置包括溶解箱和输药计量泵，输药计量泵通过管道分别与混凝装置及溶解箱相连通，溶解箱用于溶解药物并配置成一定比例的药剂，输药计量泵用于输送药剂；

所述混凝装置用于为待处理源水、磁种以及药剂之间的混合提供场所；

所述超磁分离机用于分离水中的磁性絮状体，并实现水体的净化，净化后的水从超磁分离机的出水口排出；

所述控制系统中，所述第一水质检测仪通过管道与超磁分离机的出水口连通，所述流量仪和第二水质检测仪分别设置于进水管道，且流量仪、第一水质检测仪、第二水质检测仪分别与控制器相连，控制器的输出端与输药计量泵相连。

与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种自动调节投药量的控制系统及超磁分离水处理系统，具有以下有益效果：

1、本控制系统，系统结构简单、成本低、适用面广，不仅可以方便的设置于各种超磁分离水处理系统，而且可以精确控制药剂投加量；此外，可以有效避免现有技术中，人工投加药剂，劳动强度大、人工成本高的弊端，还可以实现对药剂投加量的连续、线性调节，有利于增强混凝效果。

2、本控制系统，在利用出水水质参数进行反馈控制的同时，还设置有前馈控制回路，使得本系统的响应时间更短、响应速度更快，有利于使得本控制系统在自动控制(调节)加药量时的响应更快速。

3、本控制系统中设置有终端机，便于用户更加方便的查看或调节自动控制过程中的工艺参数、数据等，智能化程度高、可视化效果好。

4、本超磁分离水处理系统，包括所述控制系统，不仅使得超磁分离水处理系统的自动化程度更高，而且有利于节约药剂的使用量，并有利于增强混凝效果，从而获得更好的水处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1中提供的一种自动调节投药量的控制系统的框图。

图2为本实用新型实施例1中提供的另一种自动调节投药量的控制系统的框图。

图3为本实用新型实施例1中提供的又一种自动调节投药量的控制系统的框图。

图4为本实用新型实施例1中提供的一种自动调节投药量的控制系统的框图。

图5为本实用新型实施例2中提供的一种自动调节投药量的控制系统的框图。

图6为本实用新型实施例3中提供的一种超磁分离水处理系统的局部示意图。

图中标记说明

取水泵101，混凝装置102，超磁分离机103，

混凝剂溶解箱201，混凝剂计量泵202，絮凝剂溶解箱203，絮凝剂计量泵 204，

流量仪301，第二水质检测仪302，第一水质检测仪303，控制器304，终端机305。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实施例中提供了一种自动调节投药量的控制系统，包括控制器和第一水质检测仪，第一水质检测仪与控制器相连，控制器的输出端用于连接输药计量泵，第一水质检测仪用于检测净化后的水的水质参数，并传输给控制器，控制器可以根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量，从而调节输入混凝装置的药剂的量，进而实现自动控制功能。

如图1所示，本控制系统中的第一水质检测仪、控制器以及输药计量泵可以构成反馈控制回路，设置在超磁分离水处理系统中后，控制器可以根据第一水质检测仪所检测出的净化后的水的水质参数，计算出所需添加药剂的量，进而控制输药计量泵的流量(输送流量)，以调整输药计量泵输送药剂进入混凝装置的量(即调节输药计量泵的流量)，从而可以有效地实现自动添加药剂、自动控制药剂投加量的功能；采用本控制系统，系统结构简单、成本低、适用面广，不仅可以方便的设置于各种超磁分离水处理系统，而且可以精确控制药剂投加量；此外，可以有效避免现有技术中，人工投加药剂，劳动强度大、人工成本高的弊端，还可以实现对药剂投加量的连续、线性调节，有利于增强混凝效果。

在本实施例中，水质参数包括水中悬浮物含量，控制器可以利用所述水中悬浮物含量更加方便、准确地计算所需添加药剂的量。

在本实施例中，控制器可以优先采用PLC，PLC为可编程逻辑控制器，通常包括电源模块、CPU模块、存储器、I/O输入输出模块以及通讯模块等，主要通过数字式或模拟式的输入输出来实现自动控制，在工业自动化领域有着广泛的应用，这里不再赘述。

在本实施例中，输药计量泵可以采用现有技术中常用的，可以实现流量调节的泵，例如，输药计量泵可以采用电磁计量泵等。

在进一步地方案中，本控制系统还包括流量仪，流量仪可以设置用于向混凝装置输送源水的管路上，流量仪与控制器相连，并构成前馈回路，如图2所示，流量仪用于检测输入混凝装置的水的流量参数，即流量仪用于检测输入混凝装置，且未添加药剂时的源水的流量参数，并将所述流量参数传输给控制器，控制器可以根据所述流量参数调节输药计量泵的流量，从而调节输入混凝装置的药剂的量。流量仪通常可以设置在超磁分离水处理系统中的混凝装置的进水口之前，例如，可以设置在混凝装置的进水口之前的进水管路上；本控制系统中，设置流量仪后，利用前馈回路可以实现前馈控制，尤其是在超磁分离水处理系统处理源水(待处理污水)的初期或初始阶段，控制系统可以在源水初始进入混凝装置时，就可以利用流量仪检测到输入混凝装置中源水的流量参数，并传输给控制器，控制器可以根据该流量参数计算出对应的所需投加药剂的量，从而精确控制输药计量泵的流量，使得混凝装置中输入所需的药剂，以便源水与药剂在混凝装置中充分混合并形成絮状体，并最终实现对源水的净化；同时，前馈回路的设置，可以有效地消除本控制系统，单纯采用反馈控制时，系统响应时间较长的弊端，并可以有效地减少本控制系统的响应时间，使得本控制系统的响应更快速。

在更进一步地方案中，本控制系统还包括第二水质检测仪，第二水质检测仪可以设置用于向混凝装置输送源水的管路上，第二水质检测仪与控制器相连，并构成前馈回路，如图3所示，第二水质检测仪可以检测输入混凝装置的水的水质参数，并传输给所述控制器，控制器可以根据所述水质参数调节输药计量泵的流量，从而调节输入混凝装置的药剂的量。所述水质参数通常包括水中悬浮物含量，控制器可以利用水中悬浮物含量，可以更加方便、准确地计算所需添加药剂的量；从而精确控制输药计量泵的流量，使得混凝装置中输入所需的药剂，以便源水与药剂在混凝装置中充分混合并形成絮状体，并最终实现对源水的净化；同时，前馈回路的设置，可以有效地消除本控制系统，单纯采用反馈控制时，系统响应时间较长的弊端，并可以有效地减少本控制系统的响应时间，使得本控制系统的响应更快速。

进一步地，流量仪与第二水质检测仪同时设置在本控制系统中时，可以分别与控制器构成前馈控制回路，在超磁分离水处理系统处理源水的初期(初始时刻)，本控制系统中的控制器可以同时根据输入混凝装置的源水的流量参数及源水中的悬浮物含量，从而更加准确的计算出所需投加的药剂的量，并控制输药计量泵进行相应的调节；而在超磁分离水处理系统经过初期的水处理阶段后，尤其是当超磁分离水处理系统有净化后的水输出后，第一水质检测仪可以正常工作，此时，本控制系统单独采用反馈控制回路就可以实现对药剂投加量的准确调节；在进一步的优化方案中，本控制系统可以同时利用前馈控制回路和反馈控制回路分别实现前馈控制和反馈控制，即控制器可以根据待处理的源水的流量参数、源水中的悬浮物含量以及净化后的水中的悬浮物含量，综合计算出所需药剂的量(所述计算过程，可以通过在设置相应的算法实现，这里不再赘述)，从而更加准确的实现对药剂投加量的调节。

在更进一步地方案中，还包括变频器，如图4所示，控制器的输出端与所述变频器的输入端相连，所述变频器的输出端用于连接输药计量泵，变频器用于在控制器的控制下控制输药计量泵的流量。此时，所述输药计量泵可以现有技术中常用的采用电机驱动的泵，控制器可以通过变频器调节输药计量泵中电机的工作频率，从而调节电机的转速，进而可以有效地实现对输药计量泵的输送流量的调节。

本领域的技术人员可以理解，本实施例中所述流量仪、第一水质检测仪以及第二水质检测仪，可以分别为现有技术中常用的流量仪和水质检测仪，都可以获取水的相关参数，这里不再赘述。

实施例2

本实施例2与上述实施例1的主要区别在于，在本实施例中，前述用于自动调节投药量的控制系统还包括终端机，如图5所示，终端机与控制器相连，终端机可以用于显示净化前的水的流量参数，和/或，净化前的水的水质参数，和/或，净化后的水的水质参数，并可以用于调节输药计量泵的流量或设定输药计量泵流量的上限、下限等；从而使得本控制系统更加智能、更完整，有利于在自动控制过程中实现工艺参数、数据的可视化。

可选地，终端机可以为电脑、手机、平板中的任一种。当终端机为电脑时，控制器可以与电脑之间通过数据线进行连接，便于数据及控制信号的传输；当当终端机为手机或平板时，控制器可以手机或平板之间实现无线通讯，以便传输数据及控制信号，此时，控制器上需要增设相应的无线通讯模块即可，用户可以通过终端机对自动添加药剂的过程，实现远程监控、远程控制等功能。

实施例3

本实施例3提供了一种超磁分离水处理系统，包括取水泵101、混凝装置102、超磁分离机103、加药装置以及实施例1或实施例2中所述的控制系统，如图6所示，其中，混凝装置102和超磁分离机103分别设置有进水口和出水口，混凝装置102的出水口与超磁分离机103的出水口相连通，取水泵101与混凝装置102的进水口利用进水管道连通，取水泵101用于将待处理源水输入混凝装置102中；

加药装置包括溶解箱和输药计量泵，输药计量泵通过管道分别与混凝装置 102及溶解箱相连通，溶解箱用于溶解药物并配置成一定比例的药剂，便于输送；

混凝装置102用于为待处理源水、磁种以及药剂之间的充分混合提供场所，以便进行混凝反应，使源水中的胶态颗粒(污染物)在药剂的作用下脱稳并和其他微粒形成磁性絮状体，以便后续分离，进而实现水体的净化；

超磁分离机103用于分离水中的磁性絮状体，实现水体的净化，净化后的水从超磁分离机103的出水口排出，分离出来的磁性絮状体从污泥口排出；进一步地方案中，还可以磁分离磁鼓，污泥口与磁分离磁鼓相连通，从超磁分离机103中分离出来的磁性絮状体可以进入磁分离磁鼓中，并在磁分离磁鼓实现对磁种的回收，所述回收的磁种可以输入混凝装置102中，从而实现磁种的重复、循环利用，这里不再赘述。

控制系统中，第一水质检测仪303通过出水管道与超磁分离机103的出水口连通，流量仪301和第二水质检测仪302分别设置于进水管道，且流量仪301、第一水质检测仪303、第二水质检测仪302分别与控制器304相连，控制器304 的输出端与输药计量泵相连，终端机305与控制器304相连，如图6所示。

如图6所示，在本实施例中，包括两个加药装置，分别为第一加药装置和第二加药装置，其中，第一加药装置包括混凝剂溶解箱201和混凝剂计量泵202，混凝剂溶解箱201用于溶解混凝剂，在本实施例中，混凝剂可以为PAC，即聚合氯化铝；第二加药装置包括絮凝剂溶解箱203和絮凝剂计量泵204，絮凝剂溶解箱203用于溶解絮凝剂，在本实施例中，絮凝剂可以为PAM，即聚丙烯酰胺(有机高分子)，控制器304的输出端分别与混凝剂计量泵202及絮凝剂计量泵204，以便分别调节混凝剂及絮凝剂的投加量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调节投药量的控制系统，其特征在于，包括控制器和第一水质检测仪，所述第一水质检测仪与所述控制器相连，控制器的输出端用于连接输药计量泵，第一水质检测仪用于检测净化后的水的水质参数，并传输给所述控制器，所述控制器用于根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量。

2.根据权利要求1所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，还包括流量仪，所述流量仪与所述控制器相连，并构成前馈回路，流量仪用于检测输入混凝装置的水的流量参数，并传输给所述控制器，控制器用于根据所述流量参数调节所述输药计量泵的流量。

3.根据权利要求2所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，还包括第二水质检测仪，所述第二水质检测仪与所述控制器相连，并构成前馈回路，第二水质检测仪用于检测输入混凝装置的水的水质参数，并传输给所述控制器，控制器用于根据所述水质参数调节所述输药计量泵的流量。

4.根据权利要求3所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，还包括变频器，所述变频器，所述控制器的输出端与所述变频器的输入端相连，所述变频器的输出端用于连接输药计量泵，变频器用于在控制器的控制下控制输药计量泵的流量。

5.根据权利要求3所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，所述水质参数包括水中悬浮物含量。

6.根据权利要求3所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，所述控制器为PLC。

7.根据权利要求3-6任一所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，还包括终端机，所述终端机与所述控制器相连，终端机用于显示净化后的水的水质参数，和/或，净化前的水的流量参数，和/或，净化前的水的水质参数，并用于调节输药计量泵的流量。

8.根据权利要求7所述的自动调节投药量的控制系统，其特征在于，所述终端机为电脑、手机、平板中的任一种。

9.一种超磁分离水处理系统，其特征在于，包括权利要求3-7任一所述控制系统。

10.根据权利要求9所述的超磁分离水处理系统，其特征在于，还包括取水泵、混凝装置、超磁分离机、加药装置，其中，混凝装置和超磁分离机分别设置有进水口和出水口，混凝装置的出水口与超磁分离机的出水口相连通，取水泵与混凝装置的进水口利用进水管道连通，取水泵用于将待处理源水输入混凝装置中；

所述加药装置包括溶解箱和输药计量泵，输药计量泵通过管道分别与混凝装置及溶解箱相连通，溶解箱用于溶解药物并配置成一定比例的药剂，输药计量泵用于输送药剂；

所述混凝装置用于为待处理源水、磁种以及药剂之间的混合提供场所；

所述超磁分离机用于分离水中的磁性絮状体，并实现水体的净化，净化后的水从超磁分离机的出水口排出；

所述控制系统中，所述第一水质检测仪通过管道与超磁分离机的出水口连通，所述流量仪和第二水质检测仪分别设置于进水管道，且流量仪、第一水质检测仪、第二水质检测仪分别与控制器相连，控制器的输出端与输药计量泵相连。