CN217829217U - 一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置。该装置由进水区、预沉淀区、纤维拦截区和顶盖组成。其中进水区由进水管、进水阀门、错流管、错流阀、溢流管、溢流阀、上部外壳、集水槽和配水管组成；预沉淀区由下部外壳、渣斗、底板、顶板、过水洞、排渣管和排渣阀组成；其中顶板起隔板作用，将装置分成上下两格；纤维拦截区由圆管、配水圆管、集水圆管有机纤维束、出水管和出水阀组成。本实用新型的预处理装置结构紧凑，占用空间小，通过设有的拦截网和纤维束可以保证砂石的沉淀、纤维物质的拦截的同时，不拦截水中的悬浮物，保证水样的真实性、连续性，保障仪表的稳定运行；所述前处理装置具有清洗方便、容易维护等优点。

Description

一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，属于环境监测技术领域。

背景技术

水质分析仪作为水处理领域重要的监测工具，广泛的应用于河道、管网、泵站、污水处理厂等场景。而水质分析仪是否可以准确的取到具有代表性的水对仪表的使用寿命以及检测指标的准确性和真实性起到至关重要的作用。目前，常用的水质分析仪的预处理装置存在以下问题：

(1)不同场景下复杂的进水条件，处理难度大：

不同场景下的水质分析仪的进水杂质各有不同，如：纤维、砂石、碎皮、植物碎屑、污泥、毛发、塑料制品等。其中纤维、污泥是对水质分析仪进水管路影响最严重的两种杂质。其中裹挟着纤维的污泥团一旦在仪表取水管路中堆积下来，很难清理；更有甚者被抽到仪表内部管路，导致内部精密阀件被堵、管道破裂、抽水泵空转等现象。

(2)抗干扰能力差，维护难度大：

尤其是在一些进水水质恶劣的场景，如污水处理厂、管网、泵站等，其水质分析仪的预处理装置可靠性较差且维护量大。当面对进水水质波动较大时，很难对其进行稳定有效的处理，很容易对水质分析仪的测值产生干扰。

(3)水样的真实性得不到保证：

部分前处理装置采用膜过滤或长时间沉淀的方式对原水预处理，由于原水中的SS被大量拦截，将导致对TP、COD等指标的测量有较大的影响。

(4)装置不能保证连续流供水：

大多数水质分析仪的预处理装置采用间歇供水，这样的好处是能够大幅减少进入预处理装置的杂质，从而延长装置的堵塞周期，但间歇取水只能代表对原水的瞬时样进行监测，水质不能实时更新，使样本缺少代表性。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：在线水质分析仪取样的预处理装置应对不同场景下复杂的进水条件的困难、抗干扰能力差、装置维护难度大、仪表所测水样的真实性得不到保证、装置不能保证连续流供水等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，包括主体箱，所述主体箱分为上下两格，两格之间由隔板隔开，通过穿设于隔板中的配水管以及设于隔板上的过水洞进行连通；所述配水管上端连接集水槽，所述集水槽与配水管的连接之处设有可拆卸拦截网；所述集水槽靠近主体箱箱体的一侧连接进水管，所述进水管的另一侧连接取水泵，并在进水管上设有进水阀；

所述主体箱的下部设有一倒立的圆椎斗，所述配水管的下端与椎斗的上端平齐，所述椎斗的上端与主体箱的箱体内壁连接在一起，所述椎斗的底部设有圆孔和排渣管，所述排渣管穿设于圆孔中；所述排渣管上设有排渣阀；

所述过水洞的上方设有一垂直的圆管，所述圆管内套设有集水圆管，所述集水圆管内套设有多组纤维束和配水圆管，多组所述的纤维束设为沿配水圆管的管壁外周竖直排列分布，所述配水圆管和集水圆管的管壁上分别设有若干个过水孔一、过水孔二，所述过水孔一和过水孔二之间呈交错分布，所述过水洞与配水圆管的底部连通，所述圆管、集水圆管和配水圆管的上端均略低于集水槽上端，所述圆管靠近主体箱箱体的管壁上部连接出水管，所述出水管上设有出水阀。

优选地，所述主体箱上格箱体靠近隔板处的位置连接一溢流管，所述溢流管与进水管设为平行，所述进水管与溢流管通过错流管连接在一起，所述溢流管和错流管上均设有阀门。可通过调节错流阀来控制该装置的进水流量，以满足各种工况下的使用。

优选地，所述主体箱的顶部设有螺旋连接的顶盖。

优选地，所述可拆卸拦截网的规格＞30目。

优选地，所述取水泵为干式离心泵。

优选地，若干个所述的过水孔一和过水孔二均设为阵列分布，所述过水孔一和过水孔二之间呈45°夹角分布。

优选地，所述过水孔一和过水孔二的直径均为15～30mm，数量均为10-12个。

优选地，所述出水管的高度低于进水管50～80mm。

优选地，所述进水阀、排渣阀和出水阀均为手动球阀，所述溢流管和错流管上设置的阀门均为手动球阀。

优选地，所述纤维束是由高分子聚合物，再利用抗氧剂、亲水剂、稳定剂、吸附剂等添加剂改性，经特殊拉丝制成，再将纤维束呈螺旋发散针型均匀固定在内芯上。其具有较高的硬度，纤维束的直径与圆管的内径相当，长度为自过水洞顶部上50mm至出水管底部为佳。

更优选地，所述可拆卸拦截网的规格为60目。

更优选地，锥斗的停留时间可在5至120分钟内可调。

更优选地，所述过水孔一和过水孔二的过流速度为0.05～0.5m/s。

更优选地，装置下格污水的上升流速为1～20mm/s。

采用本使用新型后，污水由提升泵提升至装置进水管，经集水槽、进水管到达预沉淀区，在预沉淀区进行沉淀，将原水中存在的砂石、污泥等沉淀在渣斗中定期排除。经过预沉淀区沉淀完成的水，穿过过水洞来到纤维拦截区，在此的纤维束能有效拦截水中的纤维物质。通过纤维拦截区的水进入出水管路，给仪表进行供水。

整个装置在运行期间始终保持连续流，最大化的保证了水质实时处于更新状态；利用错流阀对进水流量进行调节，可使装置在面对含渣量不同的污水时达到满足要求的去除效果；同时对预沉淀区(2～50mm/s)、纤维拦截区(10～200mm/s)的上升流速进行控制，保证了砂石的沉淀、纤维物质的拦截的同时，不会拦截水中的悬浮物，保证水样的真实性，仪表的稳定运行。整个装置无动力，通过水利调控来对存在于污水中的纤维、砂石、碎皮、植物碎屑、污泥、毛发、塑料制品等进行去除，除定期清洗或更换纤维束外无其他运维点，大幅减轻了运维压力。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置为一体化装置，结构紧凑，占用空间小，通过设有的拦截网和纤维束可以保证砂石的沉淀、纤维物质的拦截的同时，不拦截水中的悬浮物，保证水样的真实性、连续性，保障仪表的稳定运行；

(2)本实用新型的前处理装置在运行期间可始终保持连续流，最大化的保证了水质实时处于更新状态，且连续流能够有效避免水质波动带来的干扰；利用错流阀对进水流量进行调节，可使装置在面对含渣量不同的污水时达到满足要求的去除效果；

(3)本实用新型的前处理装置具有容易维护、清理方便的优点，除定期清洗纤维束、排渣和利用原水对预沉淀区进行冲洗冲外无其他运维点，大幅减轻了运维压力。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置的透视图；

图2为本实用新型的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置的下格顶板剖面图；

图3为本使用新型的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置的上格剖面图；

图4为本实用新型的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置纤维拦截区配水圆管和集水圆管的展开图；

附图标记：101.进水管；102.进水阀；103.错流管；104.错流阀；105.溢流管；106.溢流阀；107.上部外壳；108.集水槽；109.配水管；201.下部外壳；202.渣斗203.底板；204.顶板；205.过水洞；206.排渣管；207.排渣阀；301.圆管；302.配水圆管；303.集水圆管；304.有机纤维束；305.出水管；306出水阀；401.顶盖；302-1.过水孔一；303-1.过水孔二。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

本实施例提供了一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，如图1所示，所述前处理装置由进水区101～109、预沉淀区201～207、纤维拦截区301～306、顶盖401四个部分组成。

其中进水区由进水管101、进水阀102、错流管103、错流阀104、溢流管105、溢流阀106、上部外壳107、集水槽108、配水管109组成；预沉淀区由下部外壳201、渣斗202、底板203、顶板204、过水洞205、排渣管206、排渣阀207组成；其中顶板204起隔板作用，将装置分成上下两格；纤维拦截区由圆管301、配水圆管302、集水圆管303、有机纤维束304、出水管305、出水阀306组成。

仪表取水系统的取水泵为干式污水泵，水泵常开，水泵的连续取水有利于仪表的取样更具代表性，能够准确的对原水变化进行监控。原水经由取水泵输送至装置的进水管路101，由位于进水管路101上的的进水阀102来控制装置的进水流量。原水经过进水阀门后再通过一三通进行分流，利用错流管103上的错流阀104来对装置的进水流量进行二次控制，将装置的进水控制在一个稳定的区间，以保证装置的处于一个稳定的运行状态。随后，原水进入装置的集水槽108，并在此进行一次粗筛，通过配水管和集水槽之间设有的可拆卸拦截网去除掉大于等于30目的大颗粒。然后，原水经由配水管109进入装置的预沉淀区。在装置进水区的上部外壳107上设置一溢流管105，并与错流管103连接在一起，溢流管105承担装置的溢流保护以及错流排放功能。并在溢流管105上设一溢流阀106，平时溢流阀106处于常开状态，当装置进行清理时，将其关闭。

原水在装置的预沉淀区进行预沉淀，再次将原水中颗粒直径大于等于2.5mm的颗粒物质被分离出来，并沉积在渣斗202，渣斗202与进水区的下部外壳201之间的夹角为45°，渣斗底部与预沉淀区底板203保留50mm左右的空间。在渣斗202的侧面底部开一圆孔，并连接一排渣管206，排渣管上设置一排渣阀207，平时排渣阀207处于关闭状态，周期开启排出渣斗202内储存的泥砂。原水再经过砂水分离后，通过位于预沉淀区顶板204上的过水洞205进入纤维拦截区。

原水通过过水洞205进入纤维拦截区的配水圆管内部302，并通过配水圆管上的过水孔一302-1均匀的分配到纤维拦截区的中层，水平穿过有机纤维束304，有机纤维束是由高分子聚合物，再利用抗氧剂、亲水剂、稳定剂、吸附剂等添加剂改性，经特殊拉丝制成，再将纤维束呈螺旋发散针型均匀固定在内芯上。内芯的顶部设一螺栓，螺栓上部连接一圆片，通过圆片挂在纤维拦截区配水圆管302和集水圆管303的顶端，方便有机纤维束304定期取出清理。经过纤维拦截后的水通过集水圆管303上的过水孔二303-1进入纤维拦截区的外层，后经由出水管305接入仪表的取水管路，在出水管上设置一出水阀306，用于检修。

根据不同的应用场景，通过调节进水阀102以及错流阀104来控制装置的进水流量，从而控制预沉淀区以及纤维拦截区的上升流速。当原水为污水时，预沉淀区的上升流速控制在15至30mm/s，纤维拦截区的上升流速控制在75至150mm/s；在该流速下，水中的悬浮物可以同水流一起穿过过滤区，从而保证水样的真实性，仪表的稳定运行。当原水为河水时，预沉淀区的上升流速控制在40至50mm/s，纤维拦截区的上升流速控制在150至200mm/s；在该流速下，能够最大程度的确保水样的时效性，并将原水中少量的砂石及纤维去除。当原水为污泥时，预沉淀区的上升流速控制在2至5mm/s，纤维拦截区的上升流速控制在10至20mm/s，在该流速下，装置可以将泥水完全分离，保证过程监测仪表能够稳定运行。

上述装置的清理周期根据水质的不同为短则一个月，长则半年。清理方式为：将仪表顶盖打开，把有机纤维束从装置中拔出，将其泡在溶解有洗涤剂的清水桶中，先将纤维内夹杂的污泥去除，随后再去除掉缠绕在上面的纤维；然后将排渣阀门打开，排掉渣斗中的泥渣，再关闭装置错流阀，利用原水对预沉淀区进行正向冲洗，完成清理后将装置安装完成即可，在一些不方便进行运维清理的场所，也可以制作有机纤维束标准件，进行定期更换即可。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，包括主体箱，所述主体箱分为上下两格，两格之间由隔板隔开，通过穿设于隔板中的配水管以及设于隔板上的过水洞进行连通；所述配水管上端连接集水槽，所述集水槽与配水管的连接之处设有可拆卸拦截网；所述集水槽靠近主体箱箱体的一侧连接进水管，所述进水管的另一侧连接取水泵，并在进水管上设有进水阀；

所述主体箱的下部设有倒立的圆椎斗，所述配水管的下端与椎斗的上端平齐，所述椎斗的上端与主体箱的箱体内壁连接在一起，所述椎斗的底部设有圆孔和排渣管，所述排渣管穿设于圆孔中；所述排渣管上设有排渣阀；

所述过水洞的上方设有一垂直的圆管，所述圆管内套设有集水圆管，所述集水圆管内套设有多组纤维束和配水圆管，多组所述的纤维束设为沿配水圆管的管壁外周竖直排列分布，所述配水圆管和集水圆管的管壁上分别设有若干个过水孔一、过水孔二，所述过水孔一和过水孔二之间呈交错分布，所述过水洞与配水圆管的底部连通，所述圆管、集水圆管和配水圆管的上端均略低于集水槽上端，所述圆管靠近主体箱箱体的管壁上部连接出水管，所述出水管上设有出水阀。

2.如权利要求1所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，所述主体箱上格箱体靠近隔板处的位置连接一溢流管，所述溢流管与进水管设为平行，所述进水管与溢流管通过错流管连接在一起，所述溢流管和错流管上均设有阀门。

3.如权利要求1所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，若干个所述的过水孔一和过水孔二均设为阵列分布，所述过水孔一和过水孔二之间呈45°夹角分布。

4.如权利要求1所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，所述可拆卸拦截网的规格＞30目。

5.如权利要求1所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，所述过水孔一和过水孔二的直径均为15～30mm，数量均为10-12个。

6.如权利要求1所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，所述出水管的高度低于进水管50～80mm。

7.如权利要求2所述的一种用于在线水质分析仪的连续式抗干扰预处理装置，其特征在于，所述进水阀、排渣阀和出水阀均为手动球阀，所述溢流管和错流管上设置的阀门均为手动球阀。

Images