CN210135948U - 一种用户端再生水管道错接识别与防范系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用户端再生水管道错接识别、防范及水质安全保障系统，其包括示踪剂投加单元及与其连接的中央控制器，示踪剂投加单元包括通过第一管道与用户端再生水供水装置连通的第一加药箱，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关，第一加药箱顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药箱内投加的示踪剂为着色示踪剂。本实用新型通过判断再生水管出口处水的颜色，即可肉眼快速判断再生水管是否发生错接，进一步起到防范错接的目的。

Description

一种用户端再生水管道错接识别与防范系统

技术领域

本实用新型涉及再生水处理技术领域，尤其涉及一种用户端再生水管道错接识别、防范及水质安全保障系统。

背景技术

近年来，随着污水再生处理技术的发展，再生水已广泛应用于工业、城市及居民生活杂用，且其利用规模和应用范围不断扩大。随着再生水在城市和居民住宅小区的积极推广和应用，由再生水管网与自来水管网共同组成的城市双管网供水系统得以广泛建设和实施，双管网供水系统中再生水和自来水供水独立运行且互不连通，再生水可用于冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等非饮用用途。《我国城镇污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2016)中规定，再生水管道系统严禁与饮用水管道系统、自备水源供水系统连接。然而，在双管网供水系统实际运行操作过程中，用户端再生水与自来水管道错接的状况时有发生，最常见的类型为城市杂用(尤其是冲厕用水)导致的错接事故，由于经过深度处理后的再生水在观感和嗅感上与饮用水都几乎没有区别，无法直观判断，由此带来的水质污染、健康危害、再生水使用疑虑等问题不容忽视。例如，2016年5月，北京市昌平区部分住宅区域发生的双管网供水系统管道错接事故，导致7个小区和1所学校用水水质受到影响，涉及居民达数万人。2017年6月，中国传媒大学在进行宿舍楼改造时，将再生水与自来水管道接反，导致多名学生误饮再生水数十天。

目前，国内外常见的用户端管道错接检测方法是进行管道错接关闭测试，即在用户端轮流关闭再生水系统和自来水系统，一段时间后检测不同系统的水流和水质变化特征。然而该方法需要关闭阀门，可能影响居民生产生活，只能定期进行测试，无法满足快速识别和防范管网错接的要求。

实用新型内容

为了解决现有技术中无法快速识别和防范双管网供水系统用户端再生水管道是否错接的问题，本实用新型的目的是提供一种用户端再生水管道错接识别与防范系统，用户端再生水管道中的再生水由用户端再生水供水装置提供，通过在用户端再生水供水装置上设置示踪剂投加单元，向水箱或蓄水池中投加着色示踪剂，通过判断再生水管出口处水的颜色，即可肉眼快速判断再生水管是否发生错接，进一步起到防范错接的目的；本实用新型的另一个目的是提供一种用户端再生水水质安全保障系统，其是在错接识别与防范系统的基础上增加了水质在线监控单元，保障再生水供水水质安全，并将检测的水质参数实时显示出来，为居民提供再生水水质实时变化信息，提升居民的参与程度和心理安全。

第一方面，本实用新型提供一种用户端再生水管道错接识别与防范系统，用户端再生水管道与用户端再生水供水装置连接，所述错接识别与防范系统包括示踪剂投加单元及与其连接的中央控制器，示踪剂投加单元包括通过第一管道与用户端再生水供水装置连通的第一加药箱，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关，第一加药箱顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药箱内投加的示踪剂为着色示踪剂。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，第一管道上还安装有与中央控制器连接的第一投药计量泵，由中央控制器根据水箱或蓄水池内的水量自动调节计量泵的流量。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，第一加药口处设有第一加药料斗，便于向第一加药箱内投加示踪剂，第一加药箱内部设有第一搅拌装置，使示踪剂与水混合均匀。

第二方面，本实用新型提供的一种利用用户端再生水管道错接识别与防范系统所构建的再生水水质安全保障系统，其包括水质在线监控单元及用户端再生水管道错接识别与防范系统，水质在线监控单元包括与中央控制器连接的水质传感器以及显示屏，水质传感器安装在用户端再生水供水装置或用户端再生水管道上，显示屏安装在用户端公共区域。

在上述技术方案中，显示屏可以采用LED电子屏，安装在居民小区入口、公告栏或物业管理区域等用户端公共区域，使居民能实时观察水质传感器反馈的再生水水质参数，从而安全使用。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，水质传感器为pH计、浊度计、电导率仪、硬度仪、氧化还原电位仪、色度仪、余氯检测仪中的一种或多种。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，水质在线监控单元还包括与中央控制器连接的流量传感器，流量传感器安装在用户端再生水管道上，流量传感器为智能水表、电磁流量计、超声波流量计中的一种或多种。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，水质在线监控单元还包括水质采样设备，水质采样设备包括通过第二管道与用户端再生水供水水箱、蓄水池或用户端再生水管道连通的采样瓶，第二管道上安装有水泵及止水阀。通过水质采样设备从再生水管网中获取部分样品，便于后续的各项检测研究。

更进一步地，水质在线监控单元还包括与中央控制器、显示屏连接的光谱探测器，光谱探测器为紫外分光光度计、三维荧光光谱仪中的一种或多种。通过光谱探测器可以获取UV₂₅₄紫外吸光度、EEM三维荧光光谱等相关指标，从而通过有机物表征信息进一步证实再生水与自来水错接的情况。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，所述错接识别、防范及水质安全保障系统还包括与中央控制器连接的消毒剂投加单元，消毒剂投加单元包括通过第三管道与用户端再生水供水装置连通的第三加药箱，第三管道上安装有第三投药开关和第三投药计量泵，第三加药箱顶部设有第三加药口和第三进水口。消毒剂的投加可以有效减少再生水中微生物的滋生，保障再生水输配和利用过程的水质安全，避免再生水水质劣化对人体健康、管网设备设施等造成的可能危害。

作为本实用新型的一个优选实施方式，进一步地，第三加药口处设有第三加药料斗，便于向第三加药箱内投加消毒剂，第三加药箱内部设有第三搅拌装置，使消毒剂与水快速混合均匀。

本实用新型结构简单、操作方便、可靠性高，能快速、准确地获取管网错接和水量水质变化信息，并根据信息反馈，进行快速预警和水质调控，保障再生水利用安全。

附图说明

图1为用户端再生水管道错接识别与防范系统的结构示意图；

图2为利用用户端再生水管道错接识别与防范系统构建的再生水水质安全保障系统的结构示意图；

图3为水质在线监控单元的结构示意图；

图4为水质采样设备的结构示意图；

图5为消毒剂投加单元的结构示意图。

图中，1、用户端再生水管道；2、用户端再生水装置；3、示踪剂投加单元；31、第一管道；32、第一加药箱；321、第一加药口；322、第一进水口；33、第一投药开关；34、第一投药计量泵；35、第一加药料斗；36、第一搅拌装置；4、中央控制器；5、水质在线监控单元；51、流量传感器；52、水质传感器；53、显示屏；54、水质采样设备；541、第二管道；542、采样瓶；543、止水阀；544、水泵；55、光谱探测器；6、消毒剂投加单元；61、第三管道；62、第三加药箱；621、第三加药口；622、第三进水口；63、第三投药开关；64、第三投药计量泵；65、第三加药料斗；66、第三搅拌装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

在现有的再生水管网中，用户端再生水管道1的进水口与用户端再生水供水装置2连接，由供水装置供水，供水装置为供水水箱或变频供水系统蓄水池，本实用新型提供的用户端再生水管道错接识别与防范系统，如图1所示，包括示踪剂投加单元3及与其连接的中央控制器4，示踪剂投加单元3包括通过第一管道31与用户端再生水供水装置2连通的第一加药箱32，第一管道31上安装有与中央控制器4连接的第一投药开关33，第一加药箱顶部设有第一加药口321和第一进水口322，通过第一加药口321向第一加药箱32内投加的示踪剂为着色示踪剂，例如染料、色素或荧光示踪剂等。

着色示踪剂的选择可考虑不同颜色特征的示踪剂，需具备无毒性、着色力强、稳定性高、成本低等特点。添加着色示踪剂后的再生水与无色的饮用水具有显著感官差异，通过用户端再生水管道的出水颜色差异即可对其是否发生错接的情形进行初步识别和判断，并且投加着色示踪剂的再生水不影响冲厕等非饮用用途。从第一加药口投加的示踪剂与从第一进水口进入的水混合均匀后，投加至用户端再生水供水装置内，通过再生水管的出水颜色即可肉眼直观判断是否发生错接，一般再生水管出水的颜色为显色，自来水管出水的颜色为无色，当再生水管的出水颜色为示踪剂的颜色时，则表明再生水管连接正确；若再生水管的出水颜色为无色或自来水管的出水颜色为显色，则表示发生错接，需要对管道进行重新连接，从而实现错接防范目的。示踪剂优选采用脉冲式投加方式。

为了便于控制示踪剂的投加量，优选地，第一管道上还安装有与中央控制器连接的第一投药计量泵34。

为了便于示踪剂的投加，第一加药口处设有第一加药料斗35，示踪剂通过第一加料斗投入用户端再生水供水装置；为了使示踪剂与水快速均匀混合，第一加药箱内部设有第一搅拌装置36。

实施例2

再生水水源水质问题虽然可以通过源头控制和污水再生处理过程得到一定程度的控制，但经过深度处理后的再生水中仍含有一定浓度的有机物、营养物质和微生物，在再生水存储、输配和利用过程中，可能发生水质劣化，威胁利用安全。例如，再生水中的硫酸根、有机物等在长时间输送过程中可能生成无机致嗅物质硫化氢，导致再生水供水系统用户端出水发臭。因此，有必要实时监控再生水的水质参数，所以，本实用新型还提供一种利用实施例1中任一种错接识别与防范系统构建的再生水水质安全保障系统，其包括水质在线监控单元5及错接识别与防范系统，水质在线监控单元5包括与中央控制器4连接的水质传感器52以及显示屏53，水质传感器52安装在用户端再生水供水装置2或用户端再生水管道1上，显示屏53安装在用户端公共区域，例如居民小区入口、公告栏或物业管理区域等区域，用户可以通过显示屏直观查看再生水水质参数，提升居民的参与程度和心理安全。

具体地，水质传感器52为pH计、浊度计、电导率仪、硬度仪、氧化还原电位仪、色度仪、余氯检测仪中的一种或多种。

优选地，水质在线监控单元5还包括与中央控制器4连接的流量传感器51，流量传感器51安装在用户端再生水管道上，流量传感器51为智能水表、电磁流量计、超声波流量计中的一种或多种。

优选地，水质在线监控单元5还包括水质采样设备54，水质采样设备54包括通过第二管道541与用户端再生水供水装置2或用户端再生水管道1连通的采样瓶542，第二管道542上安装有水泵544及止水阀543。通过水质采样设备从再生水管、供水水箱或蓄水池中获取部分样品，便于后续的各项检测研究。

进一步优选地，水质在线监控单元5还包括与中央控制器4、显示屏53连接的光谱探测器55，光谱探测器55为紫外分光光度计、三维荧光光谱仪中的一种或多种。通过光谱探测器55可以获取UV₂₅₄紫外吸光度、EEM三维荧光光谱等相关指标，从而通过有机物表征信息进一步证实再生水与自来水错接的情况。

通过对pH、氧化还原点位、悬浮物表征指标(如浊度)、无机物表征指标(如电导率和硬度)、有机物表征指标(如色度、UV₂₅₄和EEM三维荧光)、余氯浓度等水质指标的监测，多参数实时协同反馈系统，能够快速灵敏地向中央控制器反馈再生水管输配系统运行状态和再生水水质变化，对防范和保障再生水安全性具有重要意义。

为了防止再生水由于长时间输送导致水质劣化，所述再生水水质安全保障系统还包括消毒剂投加单元6，消毒剂投加单元6包括通过第三管道61与用户端再生水供水装置2连通的第三加药箱62，第三管道61上安装有与中央控制器4连接的第三投药开关63和第三投药计量泵64，第三加药箱62顶部设有第三加药口621和第三进水口622，优选地，第三加药口621处设有第三加药料斗65，便于向第三加药箱内投加消毒剂，第三加药箱62内部设有第三搅拌装置66，使消毒剂与水快速混合均匀。消毒剂的投加方式采用脉冲式投加。中央控制器4在获取在线监控单元的水质参数后，根据实际情况重新确定消毒剂的投加量，使投药量经济且消毒效果佳，形成实时反馈调整过程。

消毒剂优选非氧化性消毒剂，非氧化性消毒剂相比于氧化性消毒剂，对示踪剂的示踪效果没有影响，且具备杀菌效果佳、无毒无味、无腐蚀性、无副作用、性价比高等特点。本系统可保障再生水输配和利用过程的水质安全，避免再生水中无机致嗅物质、条件致病菌等有害物质通过直接或间接途径对人体健康、再生水利用设备设施等造成的可能危害。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的多种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用户端再生水管道错接识别与防范系统，所述用户端再生水管道(1)与用户端再生水供水装置(2)连接，其特征在于，所述错接识别与防范系统包括示踪剂投加单元(3)及与其连接的中央控制器(4)，示踪剂投加单元包括通过第一管道(31)与用户端再生水供水装置连通的第一加药箱(32)，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关(33)，第一加药箱顶部设有第一加药口(321)和第一进水口(322)，第一加药箱内投加的示踪剂为着色示踪剂。

2.根据权利要求1所述的用户端再生水管道错接识别与防范系统，其特征在于，第一管道上还安装有与中央控制器连接的第一投药计量泵(34)。

3.根据权利要求1所述的用户端再生水管道错接识别与防范系统，其特征在于，第一加药口处设有第一加药料斗(35)，第一加药箱内部设有第一搅拌装置(36)。

4.一种利用权利要求1、2或3的用户端再生水管道错接识别与防范系统所构建的再生水水质安全保障系统，其特征在于，该再生水水质安全保障系统包括水质在线监控单元(5)及用户端再生水管道错接识别与防范系统，水质在线监控单元(5)包括与中央控制器连接的水质传感器(52)以及显示屏(53)，水质传感器安装在用户端再生水供水装置或用户端再生水管道上，显示屏安装在用户端公共区域。

5.根据权利要求4所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，水质传感器为pH计、浊度计、电导率仪、硬度仪、氧化还原电位仪、色度仪、余氯检测仪中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，水质在线监控单元还包括与中央控制器连接的流量传感器(51)，流量传感器安装在用户端再生水管道上，流量传感器为智能水表、电磁流量计、超声波流量计中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，水质在线监控单元还包括水质采样设备(54)，水质采样设备包括通过第二管道(541)与用户端再生水供水装置或用户端再生水管道连通的采样瓶(542)，第二管道上安装有水泵(544)及止水阀(543)。

8.根据权利要求7所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，水质在线监控单元还包括与中央控制器、显示屏连接的光谱探测器(55)，光谱探测器为紫外分光光度计、三维荧光光谱仪中的一种或多种。

9.根据权利要求4-8任一所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，所述再生水水质安全保障系统还包括与中央控制器连接的消毒剂投加单元(6)，消毒剂投加单元包括通过第三管道(61)与用户端再生水供水装置连通的第三加药箱(62)，第三管道上安装有第三投药开关(63)和第三投药计量泵(64)，第三加药箱顶部设有第三加药口(621)和第三进水口(622)。

10.根据权利要求9所述的再生水水质安全保障系统，其特征在于，第三加药口处设有第三加药料斗(65)，第三加药箱内部设有第三搅拌装置(66)。

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