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CN106687205A - 用于分析和重复使用废液的系统 - Google Patents

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CN106687205A CN201580049096.3A CN201580049096A CN106687205A CN 106687205 A CN106687205 A CN 106687205A CN 201580049096 A CN201580049096 A CN 201580049096A CN 106687205 A CN106687205 A CN 106687205A
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Abstract

本发明涉及一种用于测量废水中的颗粒/固体物质的量(密度)以及基于预期应用来稀释颗粒量的系统。目前实现了在实验室环境中对颗粒量进行快速而连续的测量，该系统被放置在工业设施的工艺的期望步骤之内。这样，系统产生快速结果并且继而降低分析和评估成本。

Description

用于分析和重复使用废液的系统
技术领域
本发明涉及一种用于测量废水中的颗粒/固体物质的量(密度)以及基于预期应用来稀释颗粒量的系统。目前实现了在实验室环境中对颗粒量进行快速而连续的测量，该系统被放置在工业设施的工艺的期望步骤之内。这样，系统产生快速结果并且继而降低分析和评估成本。
背景技术
随着环境意识的增强，灰水(也被称为废水)现在正被处理并用在整个工业的许多领域中，作为污染物释放到大自然。
然而，在这样的工业中以不受控制的方式且在没有处理的情况下使用包含大量重金属浆料或不想要的颗粒的水可导致环境污染、降低使用领域周围的生态系统的质量或者导致取决于工业使用领域的健康问题。
事实上，使用工业领域的废水需要特定的质量要求。因此，从灰水再循环系统获得的水应该符合预期使用领域的标准。通常，经由处理灰水获得的公共用水必须在卫生和微生物方面是安全的、无色的且完全没有固体废物。必须在储存被处理的水之后几天不能形成气味。目前，由于缺乏对公共用水质量和企业工作原则的法律规定，建议针对制造灰水再循环系统的公司处理的灰水的质量给出书面保证。
因为灰水包含许多组分，诸如SiO2、P2O5、Fe2O3、CaO、Al2O3、MgO、ZnO、TiO2，所以在使用这样的水时采用格栅和筛分、沉降池或中和、凝结和絮凝及类似方法。
对于根据期望用于工业设施的处理、净化和清洁的工艺，首先，有必要计算灰水中的污染物或不想要的颗粒的比例。为了确定液体中的不想要的颗粒的比例，使液体可再次重复使用并再次引入到生产工艺，整个生产系统被暂停并且在当前技术状态下在实验室中分析水样。因为得出分析结果需要几个小时有时需要几天，所以对于工业而言暂停该工艺需要很多成本。出于这些缺点的原因，灰水难以达到一定的使用标准，并且不期望水平下的颗粒保留在水中。
现有技术的示例是专利申请号WO2006008472A2。该申请名为“灰水过滤系统(Greywater filtering system)”，其描述了一种用于回收灰水的过滤组件。该系统使用用于过滤灰水中不想要的物质的过滤器，以将颗粒和固体物质与水分离。灰水借助过滤机构而再循环，该过滤机构包括保持通过电解海水而产生的沉积物质的支撑网或覆盖物。
然而，上述申请所涵盖的系统是相当昂贵而耗时的。而且，经历这些工艺的水不够清洁以用作饮用水，并且在这种情况下，消费者不方便使用这样的高成本工艺而用于仅出于工业目的处理水的目的。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种这样的系统，该系统测量、记录、报告液体中的颗粒量、改变液体混合比并被计算机自动地控制，以便基于液体的使用领域和用户的期望而获得包含期望水平下的颗粒的液体。
本发明的另一目的是防止在获得供不同工业应用使用的各种水平下的灰水时遇到的问题。
本发明的另一目的是确保容易地确定液体中的颗粒和固体物质的量和密度。
本发明的另一目的是防止用于确定物质密度和含量的传统方法中遇到的时间损失。
本发明的另一目的是降低与分析颗粒和改变液体中的颗粒比关联的成本。
附图说明
图1是废水回收系统的视图。
图2是包括探针组和PLC系统的颗粒量分析器的视图。
图3是用于混凝土生产的混合水制备和均化的工作站的视图。
上面所示的部分已经逐一编号，并且各部分名称对应于下面给出的这些附图标记：
1、用于自动水清洁线的泵
2、分析设备清洁线
3、废水馈送线
4、分析设备
4.1、发射器系统
4.1.1、发射器探针
4.2、接收器系统
4.2.1、接收器探针
5、系统处理器
6、箱
6.1、清洁水箱
6.2、搅拌箱
6.3、传送盖
7、清洁水馈送线
8、搅拌器驱动机构
9、搅拌器
10、排放盖
11、控制面板
12、PLC/控制系统
具体实施方式
本发明涉及一种实时确定液体中的颗粒量的系统，如图1所示，所述系统包括：废液馈送线(3)，所述废液馈送线(3)确保将废液馈送到所述系统中；至少一个箱(6)，废液储存在所述至少一个箱(6)中，并且所述至少一个箱(6)包括搅拌器(9)和搅拌器驱动机构(8)，所述搅拌器(9)以阻止所述废液中的颗粒和固体物质沉降的方式确保混合物均匀，所述搅拌器驱动机构(8)控制所述搅拌器(9)；清洁水馈送线(7)，所述清洁水馈送线(7)提供通向箱(6)的清洁水进口；排放盖/阀(10)，所述排放盖/阀(10)确保均匀化的所述废液和/或固体物质被排放并发射到使用地点；至少一个分析设备(4)，所述至少一个分析设备(4)确定在所述废液流动期间进入箱中的废液的颗粒密度；PLC/控制系统(12)，所述PLC/控制系统(12)位于控制面板(11)上，从所述分析设备(4)接收的值被传送到所述控制面板(11)；清洁线(2)，所述清洁线(2)借助自动水清洁线泵(1)将加压水馈送到分析设备(4)。
使用本发明所涵盖的所述系统之目的是，能基于应用地点和废液的用户获得包含期望比例的颗粒的液体，并且出于该目的，创建了一种在废水从一个地方发射/运输到另一个地方的同时测量、记录、报告所述废液中的颗粒量、改变液体混合比并被计算机自动地控制的系统。
在该系统中获得期望颗粒密度的液体的工艺包括以下步骤：
·通过穿过分析设备(4)而将从废液馈送线(3)接收的废水储存在箱(6)中；
·在将废液传递到所述箱期间接收由分析设备(4)给出的关于水的污染程度和水内的颗粒密度的信息，并且将感测到的信号传送到处理器(5)以及所述控制面板(12)上的PLC控制系统(12)；
·由PLC控制系统(12)将从分析设备(4)接收的信号转换为颗粒密度并且将这些值显示在PLC屏幕上；
·将值与由用户预先确定并记录在控制系统数据库中的密度值进行比较；
·如果测量的值符合由用户预先确定并记录在所述系统中的密度值的测量范围，则将所述箱中的水传送到所述箱之外；
·如果测量的值不符合由用户预先确定并记录在所述系统中的密度值的测量范围，则PLC控制系统计算为了增加水量并稀释密度所需要的水量，并且实现从清洁液体馈送线(7)进水；
·经由排放盖/阀(10)从箱去除最终均匀化的液体并且将此液体传送到使用地点。
在实现上述步骤的同时，所述搅拌器(9)同时由搅拌器驱动机构(8)以防止所述箱(6)内的液体中的颗粒沉降并且确保液体均匀的方式操作。由此，收集在所述箱(6)中的液体始终均匀。
所述系统最突出的特点在于，在分析期间不需要暂停和中断整个工业设施的工艺。根据期望，接收的即时信息以及分析结果实现了工艺的持续化。这样，在单位时间内执行了更多的工作并且减少了用于分析的支出。
因为在所述系统内将不再需要进行这种分析的员工，所以产生了不依赖于个人经验和关心的标准质量值。该特性继而允许在任何类型的工业设施里安全而可靠地使用所述系统。
以安全而可靠的方式使用所述系统的另一个因素在于，所述系统具备自我质量控制和规则自校准。所述系统借助分析设备清洁线(2)将加压水馈送到所述分析设备(4)。馈送加压水的所述分析设备清洁线(2)通过自动水清洁泵(1)进行馈送。由此，所述系统防止了不想要的颗粒沉降在所述分析设备(4)上且防止了错误的测量。
探针、传感器和类似的收发器机构能用在本发明的本系统中。
在这种情况下，本发明的另一显著特性是所述分析设备(4)(也可以是探针组(4))与所述PLC控制系统(12)之间的关系。图2中给出的探针组(4)包括与发射器探针(4.1.1)连接的发射器系统(4.1)，以及与接收探针(4.2.1)连接的接收器系统(4.2)。
所述探针组(4)可取决于将使用所述系统的工业工艺而变化，并且还可包括射束、磁场、声音及类似的波收发器。
为了说明，当考虑使用射束探针(4)的系统时，通过由发射器系统(4.1)供应的动力使从所述发射器探针(4.1.1)发出的所述射束撞击穿过所述废液馈送线(3)并由图2中的箭头示出的水流内的颗粒，并且由接收器探针(4.2.1)传送到所述接收器系统(4.2)。所述接收器系统(4.2)发射接收到PLC和控制系统(12)的信号，并且该工艺运行。
在这一点上，射束发射器系统(4.1)可以被选择为发送红外线、紫外线及类似的射束。
另一方面，所述接收器探针(4.2.1)必须能够检测从与之连接的所述发射器系统(4.1)发出的射束的波长。
因此，所述探针组(4)必须位于水流内，并且废液馈送线(3)在水流入箱(6)的点上。
因为在所述箱内流动的所述废液(水)尚未均匀化，所以具有相同颗粒密度的废液(水)不应该始终通过所述探针组。然而，因为从所述接收器探针(4.2.1)接收的信号被传送到所述PLC控制系统(12)，所以所述系统将最终密度表示为在液体通过期间获得的信号平均值，误差容限降低。
还用于制造特别是用在建筑工地的砂浆混合、浇灌和物质制备中的灰水，有必要产生最佳的杂质水平，所述系统旨在通过减少水中的杂质来获得能用于砂浆及其它混合物的杂质水平下的水。当以特别适用于混凝土生产的混合水制备的工艺的方式详解本系统时，获得图3中所示的系统。
据此，所述系统可具有超过一个箱(6)。当这些箱中的一个箱(6.1)储存清洁水时，这种储存的清洁水在必要时用于稀释主箱中的废水。由此，按照从所述PLC控制系统(12)接收的命令借助传送盖(6.3)在所述清洁水箱与所述主箱(6.2)(也被称为搅拌箱)之间发生水的通过。通过的水量取决于由所述PLC控制系统(12)进行的计算，通过将记录在系统数据库中的密度与测量的值进行比较，所述PLC控制系统(12)确定进入所述主箱的废水的颗粒密度。
本发明的所述系统的所有部件以及这样的部件的数目和尺寸可基于将使用所述系统的工业工艺而变化。

Claims (11)

1.本发明涉及一种用于分析以及重复使用废液的系统，所述系统包括：废液馈送线(3)，所述废液馈送线(3)确保将废液馈送到所述系统中；至少一个箱(6)，所述废液被储存在所述至少一个箱(6)中，并且所述至少一个箱(6)包括搅拌器(9)和搅拌器驱动机构(8)，所述搅拌器(9)以阻止所述废液中的颗粒和固体物质沉降的方式确保混合物均匀，所述搅拌器驱动机构(8)控制所述搅拌器(9)；清洁水馈送线(7)，所述清洁水馈送线(7)提供通向箱(6)的清洁水进口；排放盖/阀(10)，所述排放盖/阀(10)确保均匀化的所述废液和/或固体物质被排放并传输到使用地点；至少一个分析设备(4)，所述至少一个分析设备(4)确定在所述废液流动期间进入箱中的废液的颗粒密度；PLC/控制系统(12)，所述PLC/控制系统(12)位于控制面板(11)上，从所述分析设备(4)接收的值被传送到所述控制面板(11)；分析设备清洁线(2)，所述分析设备清洁线(2)借助自动水清洁线泵(1)将加压水馈送到分析设备(4)。
2.这是权利要求1中指定的系统的机构的操作，所述操作包括以下步骤；
·穿过分析设备(4)而将从废液馈送线(3)接收的废水储存在箱(6)中；
·在将废液传递到所述箱期间接收由分析设备(4)给出的关于水的污染程度和水内的颗粒密度的信息，并且将感测到的信号传送到处理器(5)以及所述控制面板(12)上的PLC控制系统(12)；
·由PLC控制系统(12)将从分析设备(4)接收的信号转换为颗粒密度并将这些值显示在PLC屏幕上；
·将值与由用户预先确定并记录在控制系统数据库中的密度值进行比较；
·如果测量的值低于由用户根据工业工艺预先确定并记录在所述系统中的值，则将所述箱中的水传送到所述箱之外；
·如果测量的值高于由用户根据工业工艺预先确定并记录在所述系统中的密度值，则PLC控制系统计算为了增加水量并稀释密度所需要的水量，并且实现从清洁液体馈送线(7)进水；
·经由排放盖/阀(10)从箱去除最终均匀化的液体并且将此液体传送到使用地点。
3.这是权利要求1中提到的搅拌器(9)，出于获得均匀液体的目的，所述搅拌器(9)位于所述箱(6)的底部。
4.这是权利要求1中提到的分析设备(4)，所述分析设备(4)可以是探针、传感器及类似的收发器机构。
5.这是权利要求4中提到的探针组(4)，所述探针组(4)具备与发射器探针(4.1.1)连接的发射器系统(4.1)以及与接收探针(4.2.1)连接的接收器系统(4.2)。
6.这是前述权利要求中提到的探针组(4)，基于应用的工业工艺，所述探针组(4)包括射束、磁场、声音及类似的波收发器。
7.这是前述权利要求中提到的射束发射器系统(4.1)，所述射束发射器系统(4.1)能够发射红外线、紫外线及类似的射束。
8.这是接收器探针(4.2.1)，所述接收器探针(4.2.1)能够检测从与之连接的所述发射器系统(4.1.1)发出的射束的波长。
9.这是前述权利要求中提到的分析设备(4)或探针组，所述分析设备(4)或所述探针组被放置在水流内，并且位于废液馈送线(3)流入所述箱(6)的点上。
10.这是权利要求1中提到的清洁水箱(6.1)，所述清洁水箱(6.1)具备传送盖(6.3)，所述传送盖(6.3)用于确保水在所述清洁水箱(6.1)与废水箱(6.2)之间通过。
11.这是用于使用前述权利要求中提到的系统中的射束探针进行分析的方法，所述方法具备以下步骤：
·将通过由发射器系统(4.1)供应的动力从所述发射器探针(4.1.1)发出的所述射束经由接收器探针(4.2.1)传送到所述接收器系统(4.2)，所述射束撞击穿过所述废液馈送线(3)的水流内的颗粒，并且；
·由所述接收器系统(4.2)将这些系统传送到所述PLC和控制系统(12)；
·将馈送至该工艺的最佳颗粒密度与测量的密度进行比较。
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