CN211478080U - 混凝剂添加浓度值的自动分析仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种混凝剂添加浓度值的自动分析仪器，包括具有多个水样反应设备的水样反应设备群、混凝剂提供控制设备、以及混凝剂添加浓度值分析装置，透过混凝剂提供控制设备向各水样反应设备提供具有不同浓度值的混凝剂，以使各水样反应设备中的水样中的污染物产生沉淀，并藉由混凝剂添加浓度值分析装置通过分析各水样反应设备的各浊度测量值是否符合预设分析标准，而得到当前需添加至水样中的混凝剂的一最佳添加浓度值，藉由本申请可实现添加至水样中的混凝剂添加浓度值的自动分析功能，不仅可以提高工作效率，亦能提高分析结果的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及一种分析仪器，更详而言之，涉及一种用于分析添加至水样中以使该水样中的污染物沉淀的混凝剂的添加浓度值的自动分析仪器。
背景技术
当前，在各厂区的废水处理过程中，混凝及胶凝是废水处理中相当重要的一项程序，此项程序主要是去除废水中分散而不易沉降的悬浮固体物质，这些不易沉降的悬浮固体物质其颗粒大小介于0.1nm(10-7mm)至100μm(10-1mm)之间。该处理程序主要包括在待处理的废水中添加具有一定浓度比例的混凝剂，并调整到适合的pH值，最后再加入助凝剂以产生胶凝作用，从而使得废水中分散而不易沉降的悬浮固体物质凝聚起来并产生沉淀，藉以降低废水中悬浮固体物质。
然而，由于待处理的废水是流动的，导致废水的水质亦会随时发生变化，而当前需向废水中添加的混凝剂浓度值的分析操作皆透过人工实验方法而实现，其主要流程包括：在5～6 个玻璃瓶杯内先装入定量体积的相同水样后，将所要分析的5～6种不同混凝剂浓度的体积以注射针筒抽取后注入各个瓶杯内，利用叶片式搅拌机执行快速混合并等待充分混合时间后，此期间以pH计测量各个瓶杯水样的酸碱值稳定后，再以注射针筒抽取定量的碱剂或酸剂后注入各个瓶杯内，每个瓶杯内水样都须达到助凝剂反应时最适当的酸碱值范围内，才会暂停混合搅拌，再将定量体积的助凝剂以注射针筒抽取后注入各个瓶杯内，此时执行慢速混合并等待充分混合时间后，停止混合搅拌，让瓶杯内水样中的悬浮固体以自然的重力沉降方式沉淀于瓶杯底部，并等待固定的时限后，以“人眼”直接观察后判定或是先取出上层液测量其浊度数据后，再确定哪个是最低浊度的瓶杯，并以此作为最佳的混凝剂浓度。
上述人工实验方法的缺点在于由于分析操作相对繁琐，导致分析过程较为冗长，因此经常发生因混凝剂加药量的分析操作延迟，使得分析结果无法根据当前的废水水质的变化进行同步调整，即，经常发生废水中的悬浮固体物质浓度产生变化时，混凝剂加药量却无法及时应变的情形，导致加药量不足造成水体污染或是沉淀效果不佳的异常情况，或是加药量过多造成药剂成本提高。
此外，针对上述之人工瓶杯实验过程，因为使用的是一般的针筒抽取与注射各种药剂，造成了器差与人为误差的增加，此更增加了分析结果的不确定性，且为了控制瓶杯内水样酸碱值稳定，也造成人力时间耗费在重复的加药与测量等待，另外为了快速分析经常采用以“人眼”取代仪器的方式作为分析结果的最低浊度判断，导致了分析结果不具准确性。
有鉴于上述，如何针对现有的人工实验方法进行自动化设计，以解决上述的种种问题，即为本案待解决的技术课题。
实用新型内容
鉴于上述先前技术之种种问题，本申请的主要目的在于提供一种混凝剂添加浓度值的自动分析仪器，可自动分析添加至水样中以使所述水样中的污染物沉淀的混凝剂的添加浓度值。
本申请的另一目的在于提供一种混凝剂添加浓度值的自动分析仪器，可以大幅提升工作效率，并提高混凝剂添加浓度值的分析结果的准确性。
本申请的混凝剂添加浓度值的自动分析仪器，用于分析添加至一水样中以使所述水样中的污染物沉淀的一混凝剂的一添加浓度值，所述混凝剂添加浓度值的自动分析仪器包括：一水样反应设备群、一混凝剂提供控制设备以及一混凝剂添加浓度值分析装置，所述水样反应设备群包括多个水样反应设备，其中，各所述水样反应设备包括：一反应容器，用于具有一容置空间，所述容置空间用于容置一定量的所述水样；一混凝剂提供装置，用于对所述容置空间中的所述水样提供具有一浓度值的一混凝剂，以生成一混合水样；一酸碱值测量装置，用于测量所述容置空间内的所述混合水样的酸碱值；一酸碱剂提供装置，用于对所述容置空间内的所述混合水样提供一酸剂或一碱剂，以使所述混合水样的酸碱值符合一预设酸碱值；一助凝剂提供装置，用于对所述容置空间提供一助凝剂，并使所述助凝剂与所述容置空间内的所述混合水样进行混合，而令所述混合水样中的污染物反应产生沉淀，使所述混合水样的浊度降低；以及一浊度测量装置，用于测量所述容置空间内的所述混合水样的浊度，并输出一浊度测量值；所述混凝剂提供控制设备用于向各所述水样反应设备的各所述混凝剂提供装置提供所述混凝剂，其中，所述混凝剂提供控制设备向各所述水样反应设备的各所述混凝剂提供装置所提供的各所述混凝剂的各所述浓度值分别为不同；所述混凝剂添加浓度值分析装置用于接收各所述水样反应设备中的各所述浊度测量装置所输出的各所述浊度测量值，以分析出符合一预设分析标准的一所述浊度测量值，且将分析出的所述浊度测量值所对应的水样反应设备的所述混凝剂提供装置所提供的所述混凝剂的所述浓度值作为添加至所述水样中的所述混凝剂的添加浓度值。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述水样反应设备群至少包括一第一水样反应设备、一第二水样反应设备、与一第三水样反应设备，且所述自动分析仪器还包括一控制装置，用于控制所述第一水样反应设备、所述第二水样反应设备、所述第三水样反应设备、所述混凝剂提供控制设备、与所述混凝剂添加浓度值分析装置执行一分析步骤，所述控制装置包括：一设定单元，用于提供设定一基准浓度值，一基准差值，一浊度标准范围、以及设定一计数值；一浓度计算单元，用于依据所述基准浓度值与所述基准差值，计算一浓度高值与一浓度低值；以及一执行单元，用于控制所述第一水样反应设备、所述第二水样反应设备、所述第三水样反应设备、所述混凝剂提供控制设备、与所述混凝剂添加浓度值分析装置执行至少一批次的分析作业，其包括：令所述混凝剂提供控制设备向所述第一水样反应设备提供具有所述浓度低值的所述混凝剂，向所述第二水样反应设备提供具有所述浓度基准值的所述混凝剂，以及向所述第三水样反应设备提供具有所述浓度高值的所述混凝剂；令所述第一、第二、第三水样反应设备执行水样反应操作，以令所述第一水样反应设备输出一第一浊度测量值，令所述第二水样反应设备输出一第二浊度测量值，令所述第三水样反应设备输出一第三浊度测量值；令所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值是否符合所述浊度标准范围，并依据分析结果调整所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述控制装置还包括一参数值调整单元，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值均不符合所述浊度标准范围时，所述参数值调整单元用于维持所述基准浓度值保持不变，且更新所述计数值以统计所述混凝剂添加浓度值分析装置连续输出所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值均不符合所述浊度标准范围的分析次数，且令所述浓度计算单元依据所述基准浓度值与所述计数值更新所述浓度低值与所述浓度高值，以对所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值的参数进行调整，其中，所述浓度低值为所述基准浓度值与所述基准差值乘以所述计数值之差，所述浓度高值为所述基准浓度值与所述基准差值乘以所述计数值之和。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述至少一批次用于为多个批次，且其中，所述执行单元还包括在执行各所述多个批次的所述分析作业期间，当所述混凝剂添加浓度值分析装置连续输出所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值均不符合所述浊度标准范围的分析结果，且所述连续的次数达到预设连续次数时，所述执行单元停止所述分析作业。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述控制装置还包括一参数值调整单元，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值的至少两者符合所述浊度标准范围时，所述参数值调整单元用于在符合所述浊度标准范围的所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值中，择取浊度值最低的一者所对应的所述混凝剂的所述浓度值作为所述基准浓度值；且令所述浓度计算单元依据所述基准浓度值更新所述浓度低值与所述浓度高值，以对所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值的参数进行调整，其中，所述浓度高值为所述基准浓度值与所述基准差值之和，所述浓度低值为所述基准浓度值与所述基准差值之差。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值均符合所述浊度标准范围且为相同时，所述参数值调整单元用于令所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值均维持不变。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述控制装置还包括一参数值调整单元，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值中仅一者符合所述浊度标准范围时，所述参数值调整单元用于择取符合所述浊度标准范围的所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值的一者的浊度值所对应的所述混凝剂的所述浓度值作为所述基准浓度值；且令所述浓度计算单元依据所述基准浓度值更新所述浓度低值与所述浓度高值，其中，所述浓度高值为所述基准浓度值与所述基准差值之和，所述浓度低值为所述基准浓度值与所述基准差值之差，以对所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值的参数进行调整。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述控制装置还包括一参数值调整单元，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值中的至少二者符合所述浊度标准范围时，所述参数值调整单元用于择取符合所述浊度标准范围的所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值的混凝剂添加浓度值最低的一者所对应的所述混凝剂的所述浓度值作为所述基准浓度值；且令所述浓度计算单元依据所述基准浓度值更新所述浓度低值与所述浓度高值，以对所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值的参数进行调整，其中，所述浓度高值为所述基准浓度值与所述基准差值之和，所述浓度低值为所述基准浓度值与所述基准差值之差。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述控制装置还包括一参数值调整单元，当所述混凝剂添加浓度值分析装置分析所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值中的至少二者符合所述浊度标准范围时，所述参数值调整单元用于择取符合所述浊度标准范围的所述第一浊度测量值、所述第二浊度测量值、所述第三浊度测量值的混凝剂添加浓度值最高的一者所对应的所述混凝剂的所述浓度值作为所述基准浓度值；且令所述浓度计算单元依据所述基准浓度值更新所述浓度低值与所述浓度高值，以对所述基准浓度值、所述浓度高值与所述浓度低值的参数进行调整，其中，所述浓度高值为所述基准浓度值与所述基准差值之和，所述浓度低值为所述基准浓度值与所述基准差值之差。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述至少一批次为多个批次，所述控制装置还包括于所述执行单元在执行各所述多个批次的所述分析作业之前，或在完成各所述多个批次的所述分析作业之后，令所述清洗装置清洗所述第一、第二、第三水样反应设备。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述至少一批次为多个批次，所述控制装置还包括于所述执行单元在完成所述多个批次中的指定批次的所述分析作业之后，令所述清洗装置清洗所述第一、第二、第三水样反应设备。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述清洗装置还包括一酸洗剂提供单元、一主清洗液提供单元与一次清洗液提供单元；所述酸洗剂提供单元用于对所述容置空间提供一酸洗剂，所述主清洗液提供单元用于于一主要位置对所述容置空间提供一主清洗液，所述次清洗液提供单元用于于一次要位置对所述容置空间提供一次清洗液，所述酸洗剂、所述主清洗液与所述次清洗液得用于清洗所述容置空间内的一沉淀物，且所述次清洗液还得用于清洗所述酸碱值测量装置上的所述沉淀物。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，各所述水样反应设备还包括一主扰动单元与一次扰动单元，所述主扰动单元用于对所述容置空间的所述水样与所述混凝剂、酸剂或碱剂的混合提供一主扰动力，以迫使所述水样与所述混凝剂、酸剂或碱剂在所述容置空间中均匀混合，所述次扰动单元用于对所述容置空间的所述水样与所述助凝剂的混合提供一次扰动力，其中，所述次扰动力小于所述主扰动力，以优化所述混合水样的沉淀效果。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，当所述酸洗剂与所述主清洗液清洗所述容置空间内的沉淀物时，所述主扰动单元得对所述容置空间提供所述主扰动力，以迫使所述酸洗剂与所述主清洗液于所述容置空间中扰动而优化所述沉淀物的清洗效果。
可选择性地，于本申请的自动分析仪器中，所述主扰动单元与所述次扰动单元藉由气流或叶片或磁性搅拌子的动作分别提供所述主扰动力与所述次扰动力。
相较于先前技术，本申请透过自动分析需添加至水样中以使该水样中的污染物沉淀的混凝剂的添加浓度值，使得混凝剂添加浓度值的分析结果可与当前废水的水质同步，藉以准确计算出当前需向废水中添加的混凝剂的加药量，以避免因混凝剂添加量错误而导致水体产生污染的异常。
附图说明
图1为本申请的混凝剂添加浓度值的自动分析仪器的架构示意图；
图2为本申请的待处理槽的实施例结构图；
图3A及图3B为本申请的自动分析仪器的架构示意图；
图4及图5为本申请的自动分析仪器的基准浓度值的不同调整处理流程的示意图。
元件标号说明
1 自动分析仪器
10 水样反应设备群
10A 第一水样反应设备
10B 第二水样反应设备
10C 第三水样反应设备
11A/11B/11C 反应容器
110A/110B/110C 容置空间
111A/111B/111C 排液单元
12A/12B/12C 混凝剂提供装置
13A/13B/13C 酸碱值测量装置
14A/14B/14C 酸碱剂提供装置
15A/15B/15C 助凝剂提供装置
16A/16B/16C 浊度测量装置
17A/17B/17C 进液单元
18A/18B/18C 过量排液单元
19A/19B/19C 定量排液单元
20 混凝剂提供控制设备
30 混凝剂添加浓度值分析装置
40 控制装置
41 设定单元
42 浓度计算单元
43 执行单元
44 参数值调整单元
50 清洗装置
51A/51B/51C 酸洗剂提供单元
52A/52B/52C 主清洗液提供单元
53A/53B/53C 次清洗液提供单元
61A/61B/61C 主扰动单元
62A/62B/62C 次扰动单元
70 待处理槽
71 输入管路
72 输出管路
73 循环管路
A1/A2/A3 进液口
P 泵浦
V 阀体
S11～S15 步骤
S151～S155 步骤
S161～S165 步骤
S1641～S1642 步骤
S171 步骤
S181～S182 步骤
S19 步骤
具体实施方式
以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本实用新型之技术内容，熟悉此技术之人士可由本说明书所揭示之内容轻易地了解本实用新型之其他优点与功效。本实用新型亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型之精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关系及相对位置仅具示范性用途，并非代表本实用新型实施的实际状况。
请配合参阅图1及图3B，本申请提供一种混凝剂添加浓度值的自动分析仪器1，用于分析添加至水样中以使水样中的污染物沉淀的混凝剂的添加浓度值，如图所示，本申请的混凝剂添加浓度值的自动分析仪器1主要由水样反应设备群10、混凝剂提供控制设备20、和混凝剂添加浓度值分析装置30所构成。
水样反应设备群10包括多个水样反应设备，例如，图1所示的第一水样反应设备10A、第二水样反应设备10B、第三水样反应设备10C(需说明的是，水样反应设备群10中的水样反应设备并不以附图所示的三个为限，亦可依据实际分析需求而进行变更)，其中，各水样反应设备10的组成架构基本相同，各水样反应设备10A/10B/10C分别具有反应容器 11A/11B/11C、混凝剂提供装置12A/12B/12C、酸碱值测量装置13A/13B/13C、酸碱剂提供装置14A/14B/14C、助凝剂提供装置15A/15B/15C、以及浊度测量装置16A/16B/16C。
各反应容器11A/11B/11C的内部具有容置空间110A/110B/110C，分别用于容置一定量的水样。于本实施例中，水样反应设备10A/10B/10C还包括进液单元17A/17B/17C，过量排液单元18A/18B/18C以及定量排液单元19A/19B/19C，进液单元17A/17B/17C连通进液口A1\A2\A3与容置空间110A/110B/110C的底部，用于将经由进液口A1\A2\A3输入水样输送至各反应容器11A/11B/11C的容置空间110A/110B/110C内。于本实施例中，进液单元 17A/17B/17C还设置有阀体(未示出)，透过启动阀体以使水样由下而上进入容置空间 110A/110B/110C内。此外，于本实施例中，各容置空间110A/110B/110C内所容置的水样例如取自于工厂厂区所排放的废水。
图2为显示本申请的待处理槽70的实施例架构图，其中，待处理槽70可设置于自动分析仪器1的前端，并布设有一输入管路71与一输出管路72，其中，输入管路71用于向待处理槽70输入厂区所排放的废水，输出管路72则用于排出待处理槽70中的废水。此外，还设有一循环管路73，于循环管路73上设置有一泵浦P46，透过启动泵浦P46以使容置于循环管路73中的水样与容置于待处理槽70中的水样保持循环。进液口A1\A2\A3分别连通循环管路73，透过启动阀体V71/V72/V73，以使循环管路73中的水样同步流入进液口A1\A2\A3 中，进而再输送至图1所示的水样反应设备10A/10B/10C中，藉此可以确保输送至水样反应设备10A/10B/10C中的水样的水质保持一致，从而提高后续分析结果的准确性。
过量排液单元18A/18B/18C与容置空间110A/110B/110C的上部连通，用于排出容置空间110A/110B/110C中过量的水样(也就是是容置空间110A/110B/110C内高于过量排液单元 18A/18B/18C所对应的水位的水样)。定量排液单元19A/19B/19C亦与容置空间 110A/110B/110C连通，其中，定量排液单元19A/19B/19C于容置空间110A/110B/110C的水位低于过量排液单元18A/18B/18C于容置空间110A/110B/110C的水位，用于排出容置空间 110A/110B/110C中部分的水样(即容置空间110A/110B/110C中高于定量排液单元 19A/19B/19C的水位的水样)，以使容置空间110A/110B/110C中容置定量的水样，于本实施例中，定量排液单元19A/19B/19C上设有用于排出水样的泵浦P11/P21/P31，且容置空间 110A/110B/110C中所容置的定量的水样为相同。
此外，于容置空间110A/110B/110C的底部还设有排液单元111A/111B/111C，用于完全排出容置空间110A/110B/110C内的水样，于本实施例中，排液单元111A/111B/111C还设有用于切换排液单元111A/111B/111C的启闭状态的阀体V13/V23/V33。
混凝剂提供装置12A/12B/12C用于分别对容置空间110A/110B/110C中的水样提供具有一浓度值的一混凝剂，以使混凝剂与容置空间110A/110B/110C中的水样混合而生成一混合水样。于本实施例中，针对容置空间110A/110B/110C所提供的混凝剂的浓度值分别为不同 (请容后详述)。于本实施例中，所提供的混凝剂例如为铁盐或铝盐，然并不以此为限。
酸碱值测量装置13A/13B/13C用于分别测量容置空间110A/110B/110C内的混合水样的酸碱值。
酸碱剂提供装置14A/14B/14C用于分别对容置空间110A/110B/110C内的混合水样(即混凝剂与水样的混合物)提供酸剂或碱剂，以使混合水样的酸碱值符合一预设酸碱值。于本实施例中，酸剂例如为硫酸，碱剂例如为氢氧化钠，然并不以此为限，再者，如图1所示，于酸碱剂提供装置14A/14B/14C中的酸剂提供管路上还分别设有泵浦P41-1/P41-2/P41-3，于酸碱剂提供装置14A/14B/14C中的碱剂提供管路上还分别设有泵浦P42-1/P42-2/P42-3。
助凝剂提供装置15A/15B/15C用于分别对容置空间110A/110B/110C提供一助凝剂，并使助凝剂与容置空间110A/110B/110C内的混合水样进行混合，而令混合水样中的污染物反应产生沉淀，使得混合水样的浊度降低。于本实施例中，助凝剂例如为氧化剂、增重剂或聚电解质，然并不以此为限。此外，于本实施例中，各水样反应设备10A/10B/10C的各助凝剂提供装置15A/15B/15C可连接至同一个助凝剂提供端口，于各助凝剂提供装置15A/15B/15C 分别设置有泵浦P44-1/P44-2/P44-3。
浊度测量装置16A/16B/16C用于分别测量容置空间110A/110B/110C内的混合水样的浊度，并分别输出一浊度测量值。
此外，于本申请的较佳实施例中，各水样反应设备10A/10B/10C还分别包括有主扰动单元61A/61B/61C与次扰动单元62A/62B/62C，其中，主扰动单元61A/61B/61C用于对容置空间110A/110B/110C中的水样与混凝剂、酸剂或碱剂的混合提供一主扰动力，以迫使水样与混凝剂、酸剂或碱剂能够快速在容置空间110A/110B/110C中均匀地混合；次扰动单元62A/62B/62C则用于对容置空间110A/110B/110C中的水样与助凝剂的混合提供一次扰动力，使得水样与助凝剂能够快速在容置空间110A/110B/110C中均匀地混合。于本实施例中，次扰动单元62A/62B/62C所提供的次扰动力小于主扰动单元61A/61B/61C所提供的主扰动力，以优化混合水样的沉淀效果。其中，主扰动单元61A/61B/61C与次扰动单元62A/62B/62C例如藉由气流或叶片或磁性搅拌子的动作分别提供主扰动力与次扰动力，于本实施例中，主扰动单元61A/61B/61C与次扰动单元62A/62B/62C藉由气流以产生主扰动力与次扰动力。且于主扰动单元61A/61B/61C上还分别设有阀体V11/V21/V31，并于次扰动单元62A/62B/62C上分别设有阀体V12/V22/V32。
混凝剂提供控制设备20用于向各水样反应设备10A/10B/10C的各混凝剂提供装置12A/12B/12C提供混凝剂，其中，混凝剂提供控制设备20向各水样反应设备10A/10B/10C的各混凝剂提供装置12A/12B/12C所提供的各混凝剂的浓度值分别为不同(请容后详述)。
混凝剂添加浓度值分析装置30用于接收各水样反应设备10A/10B/10C中的各浊度测量装置16A/16B/16C所输出的各浊度测量值，并分析出符合一预设分析标准的一个浊度测量值，且将分析出的该各浊度测量值所对应的水样反应设备10A、10B、或10C的混凝剂提供装置 12A、12B、或12C所提供的混凝剂的浓度值作为添加至水样中的混凝剂的添加浓度值。
此外，本申请的自动分析仪器1还包括一控制装置40，且用于控制第一、第二、第三水样反应设备10A、10B、10C、混凝剂提供控制设备20与混凝剂添加浓度值分析装置30执行一分析步骤，以下将配合图3B、图4、图5详细描述本实施例的控制装置40控制混凝剂提供控制设备20与混凝剂添加浓度值分析装置30的分析处理操作。
如图3B所示，本实施例的控制装置40主要包括有设定单元41、浓度计算单元42、执行单元43以及参数值调整单元44。设定单元41用于提供设定一基准浓度值、一基准差值、一浊度标准范围、以及设定一计数值，但并不以此为限，亦可依据实际需求，设定其他参数值，例如上述之用于提供混凝剂添加浓度值分析装置30执行分析作业的分析标准等；浓度计算单元42用于依据设定单元41设定的基准浓度值与基准差值，计算一浓度高值与一浓度低值。
执行单元43用于控制第一、第二、第三水样反应设备10A、10B、10C、混凝剂提供控制设备20与混凝剂添加浓度值分析装置30执行至少一批次的分析作业；参数值调整单元44则用于当执行单元43执行完一个批次的分析作业后，根据混凝剂添加浓度值分析装置30的分析结果，调整该混凝剂的基准浓度值，以供浓度计算单元42依据其所调整后的基准浓度值相应调整该浓度高值与该浓度低值。
于本实施例中，执行单元43执行的分析作业包括：首先令混凝剂提供控制设备20向第一水样反应设备10A提供具有浓度低值的该混凝剂，向第二水样反应设备10B提供具有浓度基准值的该混凝剂，以及向第三水样反应设备10C提供具有浓度高值的该混凝剂；而后，令第一、第二、第三水样反应设备10A、10B、10C分别执行水样反应操作，以令第一水样反应设备10A输出第一浊度测量值，令第二水样反应设备10B输出第二浊度测量值，令第三水样反应设备10C输出第三浊度测量值；接着，令混凝剂添加浓度值分析装置30分析第一浊度测量值、第二浊度测量值、第三浊度测量值是否符合设定单元41设定的浊度标准范围，并依据分析结果调整该基准浓度值、该浓度高值与该浓度低值。
请配合参阅图4，其为显示本申请针对该基准浓度值、该浓度高值与该浓度低值的一实施例的调整流程示意图。
首先执行步骤S11，藉由设定单元41设定基准浓度值、基准差值、浊度标准范围、以及计数值，其中，计数值i＝1，接着执行步骤S12。
步骤S12中，令浓度计算单元42依据设定的基准浓度值计算浓度高值与浓度低值，其中，该浓度高值为该基准浓度值与该基准差值之和(即浓度高值＝基准浓度值+基准差值)，该浓度低值为该基准浓度值与该基准差值之差(即浓度低值＝基准浓度值-基准差值)，接着执行步骤S13。
步骤S13中，令混凝剂提供控制设备20向第一水样反应设备10A提供具有浓度低值的混凝剂，向第二水样反应设备10B提供具有浓度基准值的混凝剂，以及向第三水样反应设备 10C提供具有浓度高值的混凝剂，接着执行步骤S14。于本实施例中，在每批次开始分析作业之前，混凝剂提供控制设备20会依据所需添加的混凝剂的浓度值，自动换算成对应的混凝剂加药泵动作秒数，来实现不同浓度的混凝剂的添加操作。
步骤S14中，令浊度测量装置16A/16B/16C分别量测第一水样反应设备10A/第二水样反应设备10B/第三水样反应设备10C的浊度，并分别输出第一、第二、第三浊度量测值，且分别分析第一、第二、第三浊度量测值是否符合设定单元41设定的浊度标准范围，并选择执行步骤S151、步骤S152、步骤S153、以及步骤S155中的一者。
步骤S151中，混凝剂添加浓度值分析装置30分析出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围，则继续执行步骤S161。
步骤S161中，令计数值i＝i+1，接着执行步骤S171。
步骤S171中，分析计数值i是否大于5次，若分析结果为i＞5，则代表混凝剂添加浓度值分析装置30已经连续5次输出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围的分析结果，则执行步骤S182，停止分析作业，并发出异常警告。需说明的是，计数值i的上限阈值并非以5为限，可根据实际分析需求进行任意调整。若分析结果为计数值i不大于5，则继续执行步骤S181。
步骤S181中，令参数值调整单元44维持当前的基准浓度值不变，而令浓度计算单元42 调整浓度高值和浓度低值，其中，该浓度低值为该基准浓度值与该基准差值乘以该计数值之差(即浓度低值＝基准浓度值-基准差值×i)，该浓度高值为该基准浓度值与该基准差值乘以该计数值之和(即浓度高值＝基准浓度值+基准差值×i)，亦即，维持基准浓度值不变，浓度低值为基准浓度值减少2倍基准差值后的浓度，而浓度高值为增加2倍基准差值后的浓度，接着返回执行步骤S13以执行下一批次的分析作业。
需说明的是，上述步骤S161用于统计混凝剂添加浓度值分析装置30连续输出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围的分析次数，而步骤171则用于判断混凝剂添加浓度值分析装置30连续输出该第一、第二、第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围的分析次数是否达到预设连续次数，藉以判断分析作业是否出现异常。举例来说，在执行完步骤S181之后继续返回执行步骤S13以执行下一批次的分析作业，当下一批次的分析结果仍然为S151，亦即，连续第2次的分析结果均为第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围时，则基准浓度值仍维持不变，浓度低值为基准浓度值减少3倍基准差值后的浓度，而浓度高值为增加3倍基准差值后的浓度；依次类推，一直连续到第5次分析结果仍为第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围时，则分析结果仍保留在前一次的结果，且停止分析并发出警告讯息(即步骤S181)。
步骤S152中，混凝剂添加浓度值分析装置30分析出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值中的至少两者符合该浊度标准范围，则继续执行步骤S162。
步骤S162中，令参数值调整单元44在符合该浊度标准范围的该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值中，择取浊度值最低的一者所对应的混凝剂的浓度值作为基准浓度值，并继续执行步骤S19。利用此方式可以持续自动追踪并改变各水样反应设备 10A/10B/10C的分析浓度以获得最低浊度值，就能及时因应制程水样悬浮固体物质的变化，适时地改变所需混凝剂的加药量。
步骤S153中，混凝剂添加浓度值分析装置30分析出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值均符合该浊度标准范围且为相同，则接着执行步骤S163。
步骤S163中，令参数值调整单元44维持当前的基准浓度值不变，亦即，择取第二水样反应设备10B所添加的混凝剂的浓度值作为基准浓度值，且浓度高值与浓度低值亦均维持不变，接着执行步骤S19。此方式可获得持续稳定且相同的分析结果。
步骤S155中，混凝剂添加浓度值分析装置30分析出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值中仅一者符合该浊度标准范围，则执行步骤S165。
步骤S165中，令参数值调整单元44择取符合该浊度标准范围的该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值的一者的浊度值所对应的混凝剂的浓度值作为基准浓度值，并继续执行步骤S19。
步骤S19中，令计数值i＝1，藉以终止统计混凝剂添加浓度值分析装置30连续输出该第一、第二、第三浊度测量值均不符合该浊度标准范围的分析次数，并返回执行步骤S12。
请继续参阅图5，其为显示本申请针对该基准浓度值、该浓度高值与该浓度低值的另一实施例的调整流程示意图。其中，图5所示的调整流程与图4的不同之处在于，采用步骤S154替代图4的步骤S152及S153，以使混凝剂添加浓度值的分析可以符合客制化需求。
具体而言，在步骤S154中，当混凝剂添加浓度值分析装置30分析出该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值中的至少两者符合该浊度标准范围时，则可根据客制化的设定需求执行下一步的基准浓度值的调整操作，于本实施例中，所提供的客制化的设定需求包括：(1)选择优先以最节省混凝剂加药量(浓度最低)的分析浓度；(2)选择优先以最多混凝剂加药量(浓度最高)的分析浓度，其中，第一种设定需求可降低材料成本，即节省药剂成本，而第二种设定需求为选择较严格的测试标准，以提高废水处理效果，且此设定需求较适用于当源水(废水)的水质发生较大变化时予以采用，可以确保废水浊度值不会超限而发生警报。于本实施例中，当采用第一种设定需求时，则进行步骤S1641；当采用第二种设定需求时，则进行步骤S1642。
步骤S1641中，令参数值调整单元44择取符合该浊度标准范围的该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值的至少二者中的混凝剂添加浓度最低的一者所对应的混凝剂的浓度值作为基准浓度值，并继续执行步骤S19。
步骤S1642中，令参数值调整单元44择取符合该浊度标准范围的该第一浊度测量值、该第二浊度测量值、该第三浊度测量值的至少二者中的混凝剂添加浓度最高的一者所对应的混凝剂的浓度值作为基准浓度值，并继续执行步骤S19。
如图3B所示，于另一实施例中，自动分析仪器1复包括一清洗装置50，其中，控制装置40还包括于执行单元43在执行各批次的分析作业之前，或在完成各批次的分析作业之后，令清洗装置50清洗第一、第二、第三水样反应设备10A、10B、10C，亦即，控制装置 40在每批次的分析开始前与结束后，令清洗装置50自动启动瓶杯与侦测电极的清洗作业，以及反应容器11A/11B/11C内的残留液体排放。
于其他实施例中，控制装置40还可在执行单元43在完成了指定批次的分析作业之后，令清洗装置50清洗第一、第二、第三水样反应设备10A、10B、10C，亦即，控制装置40可依据已完成的分析次数的设定，令清洗装置50自动启动酸洗或碱洗，浸洗浊度电极、酸碱度电极与瓶杯后，再以清洗液清洗后才会结束自动酸洗或碱洗程序。
如图1所示，于本申请的实施例中，清洗装置50可包括有酸洗剂提供单元 51A/51B/51C、主清洗液提供单元52A/52B/52C与次清洗液提供单元53A/53B/53C，其中，酸洗剂提供单元51A/51B/51C、用于分别对容置空间110A/110B/110C提供一酸洗剂，主清洗液提供单元52A/52B/52C用于分别在一主要位置分别对容置空间110A/110B/110C提供一主清洗液，于主清洗液提供单元52A/52B/52C的前端设置有阀体V40(例如气动阀)，透过启动阀体V40以使主清洗液进入主清洗液提供单元52A/52B/52C，次清洗液提供单元 53A/53B/53C则用于在一次要位置分别对容置空间110A/110B/110C提供一次清洗液，藉由所提供的酸洗剂、主清洗液与次清洗液，以清洗容置空间110A/110B/110C内的沉淀物，且次清洗液提供单元53A/53B/53C分别设置于酸碱值测量装置13A/13B/13C的附近，可藉由其所提供的次清洗液分别清洗酸碱值测量装置13A/13B/13C上的该沉淀物。于较佳实施例中，当酸洗剂与主清洗液在清洗容置空间110A/110B/110C内的沉淀物时，主扰动单元61A/61B/61C 可分别对容置空间110A/110B/110C提供主扰动力，以迫使酸洗剂与主清洗液于容置空间 110A/110B/110C中扰动，从而优化沉淀物的清洗效果。
本申请的自动分析仪器1的自动分析方法主要包括：令混凝剂提供控制设备20分别向各水样反应设备10A/10B/10C的容置空间110A/110B/110C提供不同浓度值的混凝剂，以在各水样反应设备10A/10B/10C的容置空间110A/110B/110C中分别生成不同成份的混合水样，接着，令各水样反应设备10A/10B/10C的酸碱剂提供装置14A/14B/14C对所在容置空间 110A/110B/110C内的混合水样提供酸剂或碱剂，直到所在容置空间110A/110B/110C内的混合水样的酸碱值符合该预设酸碱值，而后，令各水样反应设备10A/10B/10C的助凝剂提供装置15A/15B/15C分别对所在容置空间110A/110B/110C内的混合水样提供助凝剂，使各水样反应设备10A/10B/10C的容置空间110A/110B/110C中的混合水样的污染物产生沉淀而降低浊度，接着再令各水样反应设备10A/10B/10C的浊度测量装置对所在容置空间内的混合水样的浊度进行测量，后续，令混凝剂添加浓度值分析装置30分析出符合默认分析标准的一该浊度测量值所对应的一该水样反应设备10A/10B/10C，而后，将分析得到的一该水样反应设备10A/10B/10C的混凝剂的浓度值作为添加至水样中的混凝剂的添加浓度值。
综上所述，藉由本申请的自动分析仪器可以替换现有的人工分析方式，而自动分析需添加至水样中以使该水样中的污染物沉淀的混凝剂的添加浓度值，不仅可以提升分析结果的准确性，亦可缩短分析处理时间，使得混凝剂添加浓度值的分析结果可与当前废水的水质同步，从而避免因加药量不足造成水体污染或是沉淀效果不佳的异常状况，或是因加药量过多造成药剂成本提高的问题。
Claims (8)
1.一种混凝剂添加浓度值的自动分析仪器，其特征在于，用于分析添加至一水样中以使所述水样中的污染物沉淀的一混凝剂的一添加浓度值，所述混凝剂的添加浓度值的自动分析仪器包括：
一水样反应设备群，包括多个水样反应设备，其中，各所述水样反应设备包括：
一反应容器，具有一容置空间，所述容置空间用于容置一定量的所述水样；
一混凝剂提供装置，用于对所述容置空间中的所述水样提供具有一浓度值的一混凝剂，以生成一混合水样；
一酸碱值测量装置，用于测量所述容置空间内的所述混合水样的酸碱值；
一酸碱剂提供装置，用于对所述容置空间内的所述混合水样提供一酸剂或一碱剂，以使所述混合水样的酸碱值符合一预设酸碱值；
一助凝剂提供装置，用于对所述容置空间提供一助凝剂，并使所述助凝剂与所述容置空间内的所述混合水样进行混合，而令所述混合水样中的污染物反应产生沉淀，使所述混合水样的浊度降低；以及
一浊度测量装置，用于测量所述容置空间内的所述混合水样的浊度，并输出一浊度测量值；
一混凝剂提供控制设备，用于向各所述水样反应设备的各所述混凝剂提供装置提供所述混凝剂，其中，所述混凝剂提供控制设备向各所述水样反应设备的各所述混凝剂提供装置所提供的各所述混凝剂的各所述浓度值分别为不同；以及
一混凝剂添加浓度值分析装置，用于接收各所述水样反应设备中的各所述浊度测量装置所输出的各所述浊度测量值，以从中选出符合一预设分析标准的一所述浊度测量值，且将从中选出的所述浊度测量值所对应的水样反应设备的所述混凝剂提供装置所提供的所述混凝剂的所述浓度值作为添加至所述水样中的所述混凝剂的添加浓度值。
2.根据权利要求1所述的自动分析仪器，其特征在于，所述水样反应设备群至少包括一第一水样反应设备、一第二水样反应设备、与一第三水样反应设备，且所述自动分析仪器还包括一控制装置，用于控制所述第一水样反应设备、所述第二水样反应设备、所述第三水样反应设备、所述混凝剂提供控制设备、与所述混凝剂添加浓度值分析装置执行至少一批次的分析作业。
3.根据权利要求2所述的自动分析仪器，其特征在于，还包括一清洗装置，其中，所述至少一批次为多个批次，所述控制装置在执行各所述多个批次的所述分析作业之前，或在完成各所述多个批次的所述分析作业之后，令所述清洗装置清洗所述第一、第二、第三水样反应设备。
4.根据权利要求2所述的自动分析仪器，其特征在于，还包括一清洗装置，其中，所述至少一批次为多个批次，所述控制装置在完成所述多个批次中的指定批次的所述分析作业之后，令所述清洗装置清洗所述第一、第二、第三水样反应设备。
5.根据权利要求3或4所述的自动分析仪器，其特征在于，所述清洗装置还包括一酸洗剂提供单元、一主清洗液提供单元与一次清洗液提供单元；所述酸洗剂提供单元用于对所述容置空间提供一酸洗剂，所述主清洗液提供单元用于于一主要位置对所述容置空间提供一主清洗液，所述次清洗液提供单元用于于一次要位置对所述容置空间提供一次清洗液，所述酸洗剂、所述主清洗液与所述次清洗液得用于清洗所述容置空间内的一沉淀物，且所述次清洗液还得用于清洗所述酸碱值测量装置上的所述沉淀物。
6.根据权利要求5所述的自动分析仪器，其特征在于，各所述水样反应设备还包括一主扰动单元与一次扰动单元，所述主扰动单元用于对所述容置空间的所述水样与所述混凝剂、酸剂或碱剂的混合提供一主扰动力，以迫使所述水样与所述混凝剂、酸剂或碱剂在所述容置空间中均匀混合，所述次扰动单元用于对所述容置空间的所述水样与所述助凝剂的混合提供一次扰动力，其中，所述次扰动力小于所述主扰动力，以优化所述混合水样的沉淀效果。
7.根据权利要求6所述的自动分析仪器，其特征在于，当所述酸洗剂与所述主清洗液清洗所述容置空间内的沉淀物时，所述主扰动单元得对所述容置空间提供所述主扰动力，以迫使所述酸洗剂与所述主清洗液于所述容置空间中扰动而优化所述沉淀物的清洗效果。
8.根据权利要求6所述的自动分析仪器，其特征在于，所述主扰动单元与所述次扰动单元藉由气流或叶片或磁性搅拌子的动作分别提供所述主扰动力与所述次扰动力。
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