CN213060471U - 含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，包括取样泵、沉淀过滤装置、颜色识别槽、送样泵、pH复核系统、混合器、显色槽、指示剂药槽、指示剂滴定泵、颜色识别系统、氟离子电极在线检测仪、钙离子电极在线检测仪、PLC控制系统和加药泵。改系统用指标剂显色的方式测量pH值，避免了pH电极易腐蚀的问题，通过离线复核的系统，保证了pH测量的精确度，通过氟离子的浓度，并用PLC加以分析判断药剂的投加次序和投加量，避免钙离子过量投加，减少药剂浪费。

Description

含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理检测及自动运行控制技术领域，更具体地说，它涉及含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统。

背景技术

光伏行业、电镀行业、电子元件生产、表面处理行业、农药生产等过程中会产生大量含氟废水，且含氟离子浓度较高。处理含氟废水的应用最为广泛技术主要为化学沉淀、混凝沉淀和吸附法。吸附法仅适用于低浓度的含氟废水处理，如饮用水除氟处理；高浓度的含氟废水常采用沉淀法；含氟废水通常呈酸性，如今应用较多的沉淀法采用投加石灰乳和氯化钙，利用钙离子与氟离子结合生成氟化钙沉淀，达到去除氟离子的目的。

在该处理过程中，pH值和钙离子浓度的控制尤其关键。在以往的处理工艺过程中，pH值的调控采用pH在线控制仪来控制石灰乳的投加量来实现，而对钙离子浓度的控制则经人工采样，实验室进行分析，然后反馈给生产线进行人工补加氯化钙，此方法在应用中存在以下不足：废水中酸的浓度高、腐蚀性强，对pH电极的腐蚀严重，造成测量误差和pH控制不精准，从而导致废水处理后，氟化物指标不能稳定达标。pH电极经常损坏，频繁更换电极，电极的价格不菲，造成经济损失。pH不能精准控制，往往需要过量投入药剂才能保证水质达标，从而导致废水处理运行成本高。人工补加钙离子，凭经验投加，并不能精准控制加药量，容易出现过量或不足的情况发生，两种情况均对生产不利。针对以上情况，需要一套价格低廉、耐用的且能够精确控制废水pH值和钙离子的装置系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，包括取样泵、沉淀过滤装置、颜色识别槽、送样泵、pH复核系统、混合器、显色槽、指示剂药槽、指示剂滴定泵、颜色识别系统、氟离子电极在线检测仪、钙离子电极在线检测仪、PLC控制系统和加药泵。

所述取样泵连接所述沉淀过滤装置，所述沉淀过滤装置分别连接所述颜色识别槽和所述送样泵，所述颜色识别槽与所述颜色识别系统电性连接，且所述颜色识别系统将采集的样品颜色信息反馈至PLC控制系统，所述送样泵分别连接所述pH复核系统和所述混合器，所述pH复核系统电性连接所述PLC控制系统，通过所述指示剂滴定泵将所述指示剂药槽内的指示剂加入所述混合器与所述样品反应，所述混合器连接显色槽，所述显色槽内的反应后的样品通过所述颜色识别系统将颜色信息反馈至PLC控制系统；

所述PLC控制系统电性连接所述氟离子电极在线检测仪和钙离子电极在线检测仪，所述氟离子电极在线检测仪和钙离子电极在线检测仪安装于废水处理沉淀池出水端，所述PLC控制系统输出信号至加药泵。

在其中一个实施例中，所述pH复核系统包括测量杯和pH计。

在其中一个实施例中，所述指示剂药槽内装的指示剂是由甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝三种指示剂混合而成。

上述含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，具有以下有益效果：

其一，用指标剂显色的方式测量pH值，避免了pH电极易腐蚀的问题；通过离线复核的系统，保证了pH测量的精确度；通过氟离子的浓度，并用PLC加以分析判断药剂的投加次序和投加量，避免钙离子过量投加，减少药剂浪费；

其二，采用自动检测和控制加药的系统，减少了人工操作的强度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

图中：1、取样泵；2、沉淀过滤装置；3、颜色识别槽；4、送样泵；5、混合器；6、显色槽；7、指示剂药槽；8、指示剂滴定泵；9、颜色识别系统；10、pH复核系统；11、PLC控制系统；12、氟离子电极在线检测仪；13、钙离子电极在线检测仪；14、加药泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

如图1所示含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，包括取样泵1、沉淀过滤装置2、颜色识别槽3、送样泵4、pH复核系统10、混合器5、显色槽6、指示剂药槽7、指示剂滴定泵8、颜色识别系统9、氟离子电极在线检测仪12、钙离子电极在线检测仪13、PLC控制系统11和加药泵14。

取样泵1连接述沉淀过滤装置2，沉淀过滤装置2分别连接颜色识别槽3和送样泵4，颜色识别槽3与颜色识别系统9电性连接，且颜色识别系统9将采集的样品颜色信息反馈至PLC控制系统11，送样泵4分别连接pH复核系统10和混合器5，pH复核系统10电性连接PLC控制系统11，通过指示剂滴定泵8将指示剂药槽7内的指示剂加入所述混合器5与所述样品反应，混合器5连接显色槽6，显色槽6内反应后的样品通过颜色识别系统9将颜色信息反馈至PLC控制系统11。

PLC控制系统11电性连接所述氟离子电极在线检测仪12和钙离子电极在线检测仪13，氟离子电极在线检测仪12和钙离子电极在线检测仪13安装于废水处理沉淀池出水端，PLC控制系统输出信号至加药泵14。

该系统的工作过程如下：取样泵1从废水处理池中抽取待测水样，经过沉淀过滤装置2得到待测样品，待测样品先流经颜色识别槽3，颜色识别系统9对待测样进行颜色识别，如水样有颜色，不适合用指示剂显色法判别检测pH，则启动送样泵4，将待测样送至pH复核系统10进行检测，pH复核系统10包括测量杯和pH计，水样送入测量杯，用pH计直接测定pH值。如符合显色要求，送样泵4将待测水样送往混合器5，由指示剂滴定泵8将指示剂药槽7内的指示剂加入所述混合器5，充分混合后流入显色槽6内进行显色，由颜色识别系统9读取颜色并根据数据库颜色/pH对应关系，给出对应的pH值。上述所得pH值反馈至PLC控制系统11，由PLC控制系统11对加药泵14进行控制。pH复核系统10内的测量杯内的样品检测完毕，打开排空阀进行排空，随后由自动清洗系统对pH计进行自动清洗，避免废水中的氟离子对pH电极产生腐蚀。为确保指示剂显色法测量结果精准，由pH复核系统10对样品进行定期测定pH值，并与指示剂法所得pH值进行对比，出现误差立即进行校准。而pH复核系统10所用的pH计则由操作人员定期进行校正，从而保证系统对pH的测量和控制是精准的。

在废水处理系统沉淀池的出水端，设有氟离子电极在线检测仪12和钙离子电极在线检测仪13，实时进行两种离子浓度的监测。氟离子升高至第一级预警限值，PLC系统根据当前pH值判断是否需要投加氢氧化钙，以提高pH和钙离子浓度。若当前pH位于设定值下限，则投加氢氧化钙，使pH提高至规定的上限值，持续运行后，氟离子继续升高至第二级预警值，则PLC系统11启动氯化钙加药泵14，以补充钙离子，钙离子达到规定值后，停止加药。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，其特征在于：包括取样泵、沉淀过滤装置、颜色识别槽、送样泵、pH复核系统、混合器、显色槽、指示剂药槽、指示剂滴定泵、颜色识别系统、氟离子电极在线检测仪、钙离子电极在线检测仪、PLC控制系统和加药泵；

所述取样泵连接所述沉淀过滤装置，所述沉淀过滤装置分别连接所述颜色识别槽和所述送样泵，所述颜色识别槽与所述颜色识别系统电性连接，且所述颜色识别系统将采集的样品颜色信息反馈至PLC控制系统，所述送样泵分别连接所述pH复核系统和所述混合器，所述pH复核系统电性连接所述PLC控制系统，通过所述指示剂滴定泵将所述指示剂药槽内的指示剂加入所述混合器与所述样品反应，所述混合器连接显色槽，所述显色槽内反应后的样品通过所述颜色识别系统将颜色信息反馈至PLC控制系统；

所述PLC控制系统电性连接所述氟离子电极在线检测仪和钙离子电极在线检测仪，所述氟离子电极在线检测仪和钙离子电极在线检测仪安装于废水处理沉淀池出水端，所述PLC控制系统输出信号至加药泵。

2.根据权利要求1所述的含氟废水处理系统中的pH及钙离子浓度精准控制系统，其特征在于：所述pH复核系统包括测量杯和pH计。

Images