CN209493363U - 饮用水源渠道水体自动中和处理系统 - Google Patents

Abstract

饮用水源渠道水体自动中和处理系统，包括机房、升降驱动装置、槽型导轨和喷洒框架结构，升降驱动装置分别设置在退水闸的闸口左右两侧顶部，机房设置在退水闸的闸口右侧顶部，槽型导轨分别设置在退水闸的闸口左右两侧壁上，喷洒框架结构水平设置在闸口内，喷洒框架结构滑动连接在槽型导轨内，升降驱动装置通过钢丝绳连接在喷洒框架结构的顶部；机房内设置有自动稀释配药供送装置，供液管的出液口与喷洒框架结构的进液口连接。本实用新型液配制混合均匀、自动化程度高、药液喷洒均匀度高，喷洒效率高，可实现定浓度、大流量的稀释喷洒，为水体质量安全和沿线城镇居民生产生活用水及农田灌溉用水安全提供了一个有力的保证措施。

Description

饮用水源渠道水体自动中和处理系统

技术领域

本实用新型属于河流治污技术领域，具体涉及一种饮用水源渠道水体自动中和处理系统。

背景技术

南水北调中线干线工程作为一条重要的饮用水源，其总干渠全长1432公里，沿渠闸站有近千台配套机电设备，在近几年的工程运行及养护过程中，因多种原因，发现一些机电设备存在有漏油现象，渗漏或泄漏的油质进入渠道中，直接造成水质的污染；同时沿线有渠道交叉公路桥主干线1000多座，运输柴油、汽油、乙醇等化学液体，因交通事故等多种原因，存在潜在泄漏的危险。南水北调渠道中的水源为饮用水，水质的污染将直接危及人类的身体健康，因此清除输水渠道中的污染物质至关重要。由于渠道的水体一直在流动，因此当上述情况后，需要对渠道内的水体在线进行喷洒药液以中和柴油、汽油、乙醇等化学液体。目前尚未有在线自动稀释配药供送装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种安装在退水闸处，能不停地、高效、均匀、快速地中和、处理因突发事故引起的渠道化学液体污染的饮用水源渠道水体自动中和处理系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：饮用水源渠道水体自动中和处理系统，包括机房、升降驱动装置、槽型导轨和喷洒框架结构，升降驱动装置和槽型导轨均设置有两个，两个升降驱动装置分别设置在退水闸的闸口左右两侧顶部，机房设置在退水闸的闸口右侧顶部，两个槽型导轨分别设置在退水闸的闸口左右两侧壁上，两个槽型导轨均沿垂直方向设置，喷洒框架结构水平设置在闸口内，喷洒框架结构左端部和右端部分别滑动连接在左侧和右侧的槽型导轨内，左侧的升降驱动装置和右侧的升降驱动装置分别通过钢丝绳连接在喷洒框架结构的顶部左侧和右侧；

机房内设置有自动稀释配药供送装置，自动稀释配药供送装置包括位于机房外的潜水泵，机房内设置有底板和位于底板左侧的电控箱，底板上设置有储液罐和位于储液罐前侧的安装架，安装架上部自左向右设置有依次连接的进水管、管道混合器、流量控制器、酸碱浓度计和供液管，潜水泵的出水口与进水管的进水口连接，安装架下部设置有第一计量泵和第二计量泵，第一计量泵的进口通过第一抽液管与储液罐前侧下部连接，第一计量泵的出口通过第一出液管与管道混合器左侧连接，第二计量泵的进口通过第二抽液管与储液罐前侧下部连接，第二计量泵的出口通过第二出液管与管道混合器左侧连接；储液罐顶部设置有搅拌电机，搅拌电机传动连接有伸入到储液罐内的搅拌螺旋桨；电控箱通过电缆分别与第一计量泵、第二计量泵、流量控制器、酸碱浓度计和搅拌电机连接；

供液管的出液口与喷洒框架结构的进液口连接。

升降驱动装置包括支撑架，支撑架上部固定连接有悬臂架，悬臂架的一端伸到槽型导轨正上方，悬臂架上安装有手摇绞盘，所述的钢丝绳上部缠绕在手摇绞盘上。

槽型导轨包括竖向设置的长条板，长条板的前侧和后侧固定连接有若干个矩形安装板，矩形安装板与长条板的两侧面保持齐平，矩形安装板上开设有安装孔，通过穿过安装孔的膨胀螺栓将矩形安装板和长条板固定在闸口的侧壁上，长条板的一侧面与闸口的侧壁贴合，长条板的另一侧面上沿垂直方向固定设置有两条导向条板，两条导向条板之间形成上下贯通的导向槽，导向条板的外侧面与长条板之间设置有若干块加强板。

喷洒框架结构包括水平设置的上框架和下框架，上框架和下框架上下对应且均呈前长后窄的等腰梯形，上框架和下框架之间通过垂直设置的若干根连接杆固定连接为一体，上框架和下框架的前侧沿左右水平方向均固定连接有一根喷液管，两根喷液管沿长度方向均匀安装有若干个朝前喷射的喷嘴，两根喷液管的左端均封堵，两根喷液管的右端均与供液管的出液口连接，上框架和下框架前侧的左端部及右端部均设置有分别滑动连接在左右两侧导向槽内的导向滑块组件。

导向滑块组件包括垂直设置的H型钢，H型钢的腹板与上框架及下框架固定连接，H型钢前侧板的前侧和后侧板的后侧均通过沉头螺栓连接有两个滑块。

下框架底部沿垂直方向设置有若干根支杆，支杆下端固定设置有支板，支板底面与H型钢下端位于同一高度。

上框架的内部水平设置有若干根上斜撑杆，上斜撑杆的两端分别连接上框架的前侧和后侧；下框架的内部水平设置有若干根下斜撑杆，下斜撑杆的两端分别连接下框架的前侧和后侧。

机房侧壁设置观察窗；第一抽液管和第二抽液管上均设置有Y型过滤器。

第一出液管上连接有第一脉冲阻尼器，第一出液管第上连接有第二脉冲阻尼器。

第一出液管和储液罐之间连接有第一安全阀，第二出液管和储液罐之间连接有第二安全阀。

采用上述技术方案，自动稀释配药供送装置在线为喷洒框架结构的若干个喷嘴供送药液，若需要药液量较大，可以同时开启第一计量泵和第二计量泵；正常情况下需要药液量不大，就只开启第一计量泵，第二计量泵备用。潜水泵将渠道内的清水通过进水管抽入到管道混合器内，同时开启搅拌电机和第一计量泵，搅拌电机驱动搅拌螺旋桨将储液罐内的药液均匀搅拌，第一计量泵将储液罐内的药液通过第一抽液管抽出并计量，经过第一出液管进入到管道混合器内，药液在管道混合器内再次与清水进行混合，混合均匀后再经流量控制器、酸碱浓度计、供液管和喷液管，由喷嘴喷入到渠道的水体内，药液与水体内的柴油、汽油、乙醇等化学液体发生化学反应，中和水体的PH值以消除污染物。

在喷嘴喷洒药液的同时，升降驱动装置的手摇绞盘通过钢丝绳吊挂住上框架，通过手摇绞盘可提升或下放喷洒框架结构，若干个喷嘴在水体内上下移动，再加上喷嘴设置上下两层且左右均匀设置若干个，这样就充分达到均匀喷洒药液的目的。或者将喷洒框架结构稳定在水面下的某一高度上，不用人工操作手摇绞盘驱动钢丝绳升降。

导向滑块组件滑动连接在槽型导轨上的导向槽内，操作者通过操作手摇绞盘，方便顺利提升。手摇绞盘自带荆轮防逆转，可以使喷洒框架结构随时随地悬停。同时两个手摇绞盘可以防止喷洒框架结构提升时因倾斜卡住，升降操作方便。

由于槽型导轨下侧受到水流冲击喷洒框架结构时的压力较大，因此在长条板下部两侧设置矩形安装板和加强板的密度尽量大一些，起到确保导向条板的不变形和稳定性。

本实用新型中的滑块通过沉头螺栓与H型钢连接，不仅便于安装，而且在滑块磨损后，便于更换滑块，水流由后向前流动，上框架和下框架上下对应且均呈前长后窄的等腰梯形，这样有助于减小水流对上框架和下框架向前的推力，充分降低滑块与槽型导轨的导向条板之间的摩擦，延长滑块的使用寿命。

上斜撑杆、下斜撑杆和连接杆的设置将上框架和下框架牢固地连接为一体，这样确保整个框架的坚固性。

在下框架底部设置支杆和支板，在不喷洒药液进行中和作业时，可将本实用新型放置到退水闸的闸口底部，支板和H型钢支撑在闸口底部，升降驱动装置的钢丝绳不用吊挂着喷洒框架结构。

第一计量泵和第二计量泵在抽取药液的同时，对抽取的药液进行计量，流量控制器对水和药液混合后的喷洒液体进行流量控制，酸碱浓度计测试混合后的酸碱浓度。

电控箱通过PLC控制第一计量泵、第二计量泵、流量控制器、酸碱浓度计、潜水泵和搅拌电机的协调工作。比如，酸碱浓度计监测到酸碱浓度不合格，PLC就控制第一计量泵和/或第二计量泵加大或减少药液抽取量，或者调节潜水泵的抽水量。

需要着重指出的是：本实用新型中涉及到的电控箱、第一计量泵、第二计量泵、流量控制器、酸碱浓度计、潜水泵和搅拌电机等电气均为已知硬件，不同的硬件内置不同的已知软件。各硬件服务器运行其内置的已有软件即可实现各自的功能。本实用新型的功能是由选择的硬件设备及其相互之间的连接关系带来的，不需要进行程序控制上的改进，不需要设计新的软件。

脉动阻尼器是一种用于消除管道内液体压力脉动或者流量脉动的压力容器，可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率等作用。安全阀的作用是当第一出液管和/或第二出液管内的压力较大时，避免管路相关仪表、管件损坏，安全阀打开，第一出液管和/或第二出液管内的药液直接回流到储液罐内。

综上所述，本实用新型设计合理、结构简单且紧凑，便于制造、安装和维护，液配制混合均匀、自动化程度高、药液喷洒均匀度高，喷洒效率高，可实现定浓度、大流量的稀释喷洒，为水体质量安全和沿线城镇居民生产生活用水及农田灌溉用水安全提供了一个有力的保证措施。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2是图1中药液喷洒框架结构的立体结构示意图；

图3是药液喷洒框架结构的俯视图；

图4是槽型导轨平面的放大图；

图5是图1中机房内自动稀释配药供送装置的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-图5所示，本实用新型的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，包括机房25、升降驱动装置、槽型导轨13和喷洒框架结构14，升降驱动装置和槽型导轨13均设置有两个，两个升降驱动装置分别设置在退水闸15的闸口左右两侧顶部，机房25设置在退水闸15的闸口右侧顶部，两个槽型导轨13分别设置在退水闸15的闸口左右两侧壁上，两个槽型导轨13均沿垂直方向设置，喷洒框架结构14水平设置在闸口内，喷洒框架结构14左端部和右端部分别滑动连接在左侧和右侧的槽型导轨13内，左侧的升降驱动装置和右侧的升降驱动装置分别通过钢丝绳16连接在喷洒框架结构14的顶部左侧和右侧。

机房25内设置有自动稀释配药供送装置，自动稀释配药供送装置包括位于机房25外的潜水泵51，机房25内设置有底板30和位于底板30左侧的电控箱31，底板30上设置有储液罐32和位于储液罐32前侧的安装架33，安装架33上部自左向右设置有依次连接的进水管34、管道混合器35、流量控制器36、酸碱浓度计37和供液管6，潜水泵51的出水口与进水管34的进水口连接，安装架33下部设置有第一计量泵38和第二计量泵39，第一计量泵38的进口通过第一抽液管40与储液罐32前侧下部连接，第一计量泵38的出口通过第一出液管41与管道混合器35左侧连接，第二计量泵39的进口通过第二抽液管42与储液罐32前侧下部连接，第二计量泵39的出口通过第二出液管43与管道混合器35左侧连接；储液罐32顶部设置有搅拌电机44，搅拌电机44传动连接有伸入到储液罐32内的搅拌螺旋桨；电控箱31通过电缆45分别与第一计量泵38、第二计量泵39、流量控制器36、酸碱浓度计37和搅拌电机44连接；供液管6的出液口与喷洒框架结构14的进液口连接。

升降驱动装置包括支撑架17，支撑架17上部固定连接有悬臂架18，悬臂架18的一端伸到槽型导轨13正上方，悬臂架18上安装有手摇绞盘19，所述的钢丝绳16上部缠绕在手摇绞盘19上。

槽型导轨13包括竖向设置的长条板20，长条板20的前侧和后侧固定连接有若干个矩形安装板21，矩形安装板21与长条板20的两侧面保持齐平，矩形安装板21上开设有安装孔26，通过穿过安装孔26的膨胀螺栓将矩形安装板21和长条板20固定在闸口的侧壁上，长条板20的一侧面与闸口的侧壁贴合，长条板20的另一侧面上沿垂直方向固定设置有两条导向条板22，两条导向条板22之间形成上下贯通的导向槽23，导向条板22的外侧面与长条板20之间设置有若干块加强板24。

喷洒框架结构14包括水平设置的上框架1和下框架2，上框架1和下框架2上下对应且均呈前长后窄的等腰梯形，上框架1和下框架2之间通过垂直设置的若干根连接杆3固定连接为一体，上框架1和下框架2的前侧沿左右水平方向均固定连接有一根喷液管4，两根喷液管4沿长度方向均匀安装有若干个朝前喷射的喷嘴5，两根喷液管4的左端均封堵，两根喷液管4的右端均与供液管6的出液口连接，上框架1和下框架2前侧的左端部及右端部均设置有分别滑动连接在左右两侧导向槽23内的导向滑块组件。

导向滑块组件包括垂直设置的H型钢7，H型钢7的腹板与上框架1及下框架2固定连接，H型钢7前侧板的前侧和后侧板的后侧均通过沉头螺栓连接有两个滑块8。

下框架2底部沿垂直方向设置有若干根支杆9，支杆9下端固定设置有支板10，支板10底面与H型钢7下端位于同一高度。

上框架1的内部水平设置有若干根上斜撑杆11，上斜撑杆11的两端分别连接上框架1的前侧和后侧；下框架2的内部水平设置有若干根下斜撑杆12，下斜撑杆12的两端分别连接下框架2的前侧和后侧。

机房25侧壁设置观察窗52；第一抽液管40和第二抽液管42上均设置有Y型过滤器。

第一出液管41上连接有第一脉冲阻尼器46，第一出液管41第上连接有第二脉冲阻尼器47。

第一出液管41和储液罐32之间连接有第一安全阀48，第二出液管43和储液罐32之间连接有第二安全阀49。

本实用新型的除了滑块8采用塑料制成，其他杆件、管件均采用不锈钢材料制成。

自动稀释配药供送装置在线为喷洒框架结构14的若干个喷嘴5供送药液，若需要药液量较大，可以同时开启第一计量泵38和第二计量泵39；正常情况下需要药液量不大，就只开启第一计量泵38，第二计量泵39备用。潜水泵51将渠道内的清水通过进水管34抽入到管道混合器35内，同时开启搅拌电机44和第一计量泵38，搅拌电机44驱动搅拌螺旋桨将储液罐32内的药液均匀搅拌，第一计量泵38将储液罐32内的药液通过第一抽液管40抽出并计量，经过第一出液管41进入到管道混合器35内，药液在管道混合器35内再次与清水进行混合，混合均匀后再经流量控制器36、酸碱浓度计37、供液管6和喷液管，由喷嘴喷入到渠道的水体内，药液与水体内的柴油、汽油、乙醇等化学液体发生化学反应，中和水体的PH值以消除污染物。

在喷嘴喷洒药液的同时，升降驱动装置的手摇绞盘19通过钢丝绳吊挂住上框架1，通过手摇绞盘19可提升或下放喷洒框架结构14，若干个喷嘴5在水体内上下移动，再加上喷嘴5设置上下两层且左右均匀设置若干个，这样就充分达到均匀喷洒药液的目的。或者将喷洒框架结构14稳定在水面下的某一高度上，不用人工操作手摇绞盘19驱动钢丝绳16升降。

导向滑块组件滑动连接在槽型导轨13上的导向槽23内，操作者通过操作手摇绞盘19，方便顺利提升。手摇绞盘19自带荆轮防逆转，可以使喷洒框架结构14随时随地悬停。同时两个手摇绞盘19可以防止喷洒框架结构14提升时因倾斜卡住，升降操作方便。

由于槽型导轨13下侧受到水流冲击喷洒框架结构14时的压力较大，因此在长条板20下部两侧设置矩形安装板21和加强板24的密度尽量大一些，起到确保导向条板22的不变形和稳定性。

本实用新型中的滑块8通过沉头螺栓与H型钢7连接，不仅便于安装，而且在滑块8磨损后，便于更换滑块8，水流由后向前流动，上框架1和下框架2上下对应且均呈前长后窄的等腰梯形，这样有助于减小水流对上框架1和下框架2向前的推力，充分降低滑块8与槽型导轨13的导向条板22之间的摩擦，延长滑块8的使用寿命。

上斜撑杆11、下斜撑杆12和连接杆3的设置将上框架1和下框架2牢固地连接为一体，这样确保整个框架的坚固性。

在下框架2底部设置支杆9和支板10，在不喷洒药液进行中和作业时，可将本实用新型放置到退水闸15的闸口底部，支板10和H型钢7支撑在闸口底部，升降驱动装置的钢丝绳16不用吊挂着喷洒框架结构14。

第一计量泵38和第二计量泵39在抽取药液的同时，对抽取的药液进行计量，流量控制器36对水和药液混合后的喷洒液体进行流量控制，酸碱浓度计37测试混合后的酸碱浓度。

电控箱31通过PLC控制第一计量泵38、第二计量泵39、流量控制器36、酸碱浓度计37、潜水泵51和搅拌电机44的协调工作。比如，酸碱浓度计37监测到酸碱浓度不合格，PLC就控制第一计量泵38和/或第二计量泵39加大或减少药液抽取量，或者调节潜水泵51的抽水量。

需要着重指出的是：本实用新型中涉及到的电控箱31、第一计量泵38、第二计量泵39、流量控制器36、酸碱浓度计37、潜水泵51和搅拌电机44等电气均为已知硬件，不同的硬件内置不同的已知软件。各硬件服务器运行其内置的已有软件即可实现各自的功能。本实用新型的功能是由选择的硬件设备及其相互之间的连接关系带来的，不需要进行程序控制上的改进，不需要设计新的软件。

脉动阻尼器是一种用于消除管道内液体压力脉动或者流量脉动的压力容器，可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率等作用。安全阀的作用是当第一出液管41和/或第二出液管43内的压力较大时，避免管路相关仪表、管件损坏，安全阀打开，第一出液管41和/或第二出液管43内的药液直接回流到储液罐32内。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：包括机房、升降驱动装置、槽型导轨和喷洒框架结构，升降驱动装置和槽型导轨均设置有两个，两个升降驱动装置分别设置在退水闸的闸口左右两侧顶部，机房设置在退水闸的闸口右侧顶部，两个槽型导轨分别设置在退水闸的闸口左右两侧壁上，两个槽型导轨均沿垂直方向设置，喷洒框架结构水平设置在闸口内，喷洒框架结构左端部和右端部分别滑动连接在左侧和右侧的槽型导轨内，左侧的升降驱动装置和右侧的升降驱动装置分别通过钢丝绳连接在喷洒框架结构的顶部左侧和右侧；

机房内设置有自动稀释配药供送装置，自动稀释配药供送装置包括位于机房外的潜水泵，机房内设置有底板和位于底板左侧的电控箱，底板上设置有储液罐和位于储液罐前侧的安装架，安装架上部自左向右设置有依次连接的进水管、管道混合器、流量控制器、酸碱浓度计和供液管，潜水泵的出水口与进水管的进水口连接，安装架下部设置有第一计量泵和第二计量泵，第一计量泵的进口通过第一抽液管与储液罐前侧下部连接，第一计量泵的出口通过第一出液管与管道混合器左侧连接，第二计量泵的进口通过第二抽液管与储液罐前侧下部连接，第二计量泵的出口通过第二出液管与管道混合器左侧连接；储液罐顶部设置有搅拌电机，搅拌电机传动连接有伸入到储液罐内的搅拌螺旋桨；电控箱通过电缆分别与第一计量泵、第二计量泵、流量控制器、酸碱浓度计和搅拌电机连接；

供液管的出液口与喷洒框架结构的进液口连接。

2.根据权利要求1所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：升降驱动装置包括支撑架，支撑架上部固定连接有悬臂架，悬臂架的一端伸到槽型导轨正上方，悬臂架上安装有手摇绞盘，所述的钢丝绳上部缠绕在手摇绞盘上。

3.根据权利要求1或2所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：槽型导轨包括竖向设置的长条板，长条板的前侧和后侧固定连接有若干个矩形安装板，矩形安装板与长条板的两侧面保持齐平，矩形安装板上开设有安装孔，通过穿过安装孔的膨胀螺栓将矩形安装板和长条板固定在闸口的侧壁上，长条板的一侧面与闸口的侧壁贴合，长条板的另一侧面上沿垂直方向固定设置有两条导向条板，两条导向条板之间形成上下贯通的导向槽，导向条板的外侧面与长条板之间设置有若干块加强板。

4.根据权利要求3所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：喷洒框架结构包括水平设置的上框架和下框架，上框架和下框架上下对应且均呈前长后窄的等腰梯形，上框架和下框架之间通过垂直设置的若干根连接杆固定连接为一体，上框架和下框架的前侧沿左右水平方向均固定连接有一根喷液管，两根喷液管沿长度方向均匀安装有若干个朝前喷射的喷嘴，两根喷液管的左端均封堵，两根喷液管的右端均与供液管的出液口连接，上框架和下框架前侧的左端部及右端部均设置有分别滑动连接在左右两侧导向槽内的导向滑块组件。

5.根据权利要求4所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：导向滑块组件包括垂直设置的H型钢，H型钢的腹板与上框架及下框架固定连接，H型钢前侧板的前侧和后侧板的后侧均通过沉头螺栓连接有两个滑块。

6.根据权利要求5所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：下框架底部沿垂直方向设置有若干根支杆，支杆下端固定设置有支板，支板底面与H型钢下端位于同一高度。

7.根据权利要求4所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：上框架的内部水平设置有若干根上斜撑杆，上斜撑杆的两端分别连接上框架的前侧和后侧；下框架的内部水平设置有若干根下斜撑杆，下斜撑杆的两端分别连接下框架的前侧和后侧。

8.根据权利要求1所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：机房侧壁设置观察窗；第一抽液管和第二抽液管上均设置有Y型过滤器。

9.根据权利要求1所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：第一出液管上连接有第一脉冲阻尼器，第一出液管第上连接有第二脉冲阻尼器。

10.根据权利要求1所述的饮用水源渠道水体自动中和处理系统，其特征在于：第一出液管和储液罐之间连接有第一安全阀，第二出液管和储液罐之间连接有第二安全阀。