CN102976468A - 一种水处理自动加药器及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水处理自动加药器，包括待处理水的输水管道、水流量计、水质测定仪、数据处理器、药液流量计、储药箱；水流量计和水质测定仪获取待处理水的水量和水中含有待处理污染物的浓度值后输入数据处理器，数据处理器将其换算成所需的药液量，并以电信号的形式传输给药液流量计，从而将储药箱中的药液输送到待处理水的输水管道内，最终实现自动加药对水的处理。本发明的水处理自动加药器可使水处理中繁重的加药工作实现自动化，一则减轻加药的劳动强度，二则使加药更加准确可靠，从而提高水处理效果，节约药液消耗量，降低水处理的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种在水处理，包括饮用水、工业用水和污水处理过程中，实现自动化和定量化加药的装置及其应用。
背景技术
在日常的生产活动中，为达到某种要求，经常需要对水进行用前或用后的不同程度的处理，在处理过程中，经常需要向水中投加某种药剂（譬如调节水的pH值需要加酸或加碱，需要去除水中的悬浮物就要向水中添加絮凝剂或混凝剂，需要对水进行灭菌消毒就要向水中添加消毒剂或杀菌剂等）。常规的加药方法有两种：一是间断式（或序批式）加药，首先根据水处理构筑物内的水量多少、水质状况和要达到的标准要求，计算出需要投加的药剂量，然后一次将药剂加入到水内，当水质达到要求时，排空构筑物内的水，再蓄积待处理的水，再加药，周而复始；二是连续式加药，先根据水的流量、水质状况和要达到的标准要求计算出需要投加的药剂量，把药剂稀释到一定的浓度，按照一定的流量向流动的水内添加药品。
无论是间断式还是连续式，上述的所有工作，如测水量、水质、计算加药量、加药、再测水质是否达到要求等都需要人工来完成，毫无疑问劳动强度较为繁重，并且还会因为水量或水质的随机变化、操作人员的忽疏带来加药的不准确性。为克服以上诸多操作的弊端，本发明利用水量、水质测定仪，将水量、水质信号转化成加药量信号实现自动控制加药。
发明内容
本发明的目的之一是为了解决水处理过程中需要人工经常操做的复杂而繁重的加药工作等技术问题，而提供一种水处理自动加药器，该水处理自动加药器一则减轻水处理工作人员的劳动强度，二则提高加药工作的准确性和水处理的稳定性，进而提高水处理效率和降低水处理成本。
本发明的目的之二是提供上述的一种水处理自动加药器在水处理中的应用。
本发明的技术原理
（1）在水处理过程中，需要去除某种物质Cx=C0-Cs
式中C0为原水中待处理物质的含量，Cs为国家标准（以下简称“国标”）允许的水中待处理物质的含量。
（2）加药量Qy·Cy=f(Q0 ,Cx)
式中Qy为所加药剂的流量；Cy为所加药剂的浓度；f为所加药剂削减水中污染物的机理（如中和、絮凝、杀灭等），这要针对所要去除的物质通过实验才可获得；Q0为原水的流量。
本发明所采用的技术方案
一种水处理自动加药器，是由待处理水的输水管道、水流量计、水质测定仪、数据处理器、药液流量计、储药箱组成。
所述的流量计和水质测定仪一端分别与待处理水的输水管道相连，另一端分别与数据处理器相连，数据处理器与药液流量计相连，药液流量计连接在待处理水的输水管道与储药箱之间的连接的管道上，药液流量计内部设有自动控制阀实现将储药箱的药液加入到待处理水的输水管道；
所述的水质测定仪为测定待处理水中待处理物浓度的专门检测仪器，如pH测定仪就是专门用来测pH值的探头；铜或其他金属测定仪就是专门测铜或其他金属浓度的探头；对水进行消毒时，要测水中的大肠杆菌，就要用大肠杆菌测定仪或探头；
如果要去除掉水中的一种或多种物质，就可用一个或两种以上水质测定仪的组合，从而构成多药液加药器；
所述的待处理水的输水管道为饮用水、工业用水或污水的输水管道。
上述的一种水处理自动加药器的工作过程如下：
水处理自动加药器的数据处理器将由水流量计、水质测定仪获得的待处理水的流量值和待处理物质的浓度值转换成加药量，并传输给药液流量计，药液流量计接收到来自数据处理器的加药量的信息后开启内部自动控制阀，从而将储药箱中的药液定量送入输水管道内，具体如下：
流量计、水质测定仪在待处理水的输水管道内获得待处理水的流量值Q0和待处理物质的浓度值C0，并将Q0和C0传输给数据处理器；数据处理器将Q0、C0和Cs即待处理水经处理后需达到的标准值转换成加药量，并以电信号的形式传输给药液流量计，药液流量计接收到加药量信号的药液流量计打开内部自动控制阀，从而将储药箱中的药液送入待处理水的输水管道内，实现加药和去除水中待处理物的自动化。
本发明的有益技术效果
本发明的一种水处理自动加药器，由于实现了自动连续的水量、水质测定，自动生成加药量，自动控制加药量，因此一方面大大减少了人工操作的劳动强度，另一方面提高了加药量和加药时间的准确度，进而减少了人工加药的浪费，降低水处理的成本。
附图说明
图1、水处理自动加药器结构示意图，其中1为输水管道、2为水流量计、3为水质测定仪、4为加药流量计、5为数据处理器、6为储药箱。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
实施例1
一种水处理自动加药器，其结构如图1所示，包括待处理水的输水管道1、水流量计2、水质测定仪3、数据处理器5、药液流量计4、储药箱6。
所述的水流量计2、水质测定仪3一端插入输水管道1内，以获取待处理水的流量值和待处理水中待处理物质的浓度值，并传输给数据处理器5；
所述的水质测定仪3，当水中待处理物质单一，可采用一种水质传感器；当水中含有多种待处理物质，可采用多个水质传感器，构成多药液加药器；
所述的数据处理器5将获得的待处理水的流量值、待处理水中待处理物质的浓度值转换成加药量，并传输给药液流量计4；
所述的药液流量计4连接在待处理水的输水管道1与储药箱6之间的连接管道上，药液流量计4接收到来自数据处理器5的加药量信息后，打开内部自动控制阀，从而将储药箱6中的药液送入待处理水的输水管道1内，实现加药和去除水中待处理物的自动化。
所述的待处理水的输水管道为饮用水、工业用水或污水的输水管道。
应用实施例1
运用实施例1中所述的一种水处理自动加药器，对pH=12.1的碱性废水进行处理，采用95%的硫酸中和，中和后pH≤9时排放（国家废水排放标准pH=6-9）。
通过多次平行实验发现：欲使pH废水=12.1的碱性废水达到排放标准pH≤9，95%的硫酸与废水之间的定量关系为：Q硫酸=0.0016×Q废水。将该式编制成数据处理器认可的程序，并输入到数据处理器内。
将水流量计、pH测定仪分别插入废水排放管内，测得水量Q废水=900L/h、pH废水=12.1，经数据处理器运算后向药液流量计发出指令，加药流量计以1.5L/h的流量把储药箱中95%的硫酸通过管道输入到废水的输水管道中，进行中和反应后，测试处理后的废水pH在6~9，符合国家排放标准，即进行排放。
应用实施例2
运用实施例1中所述的一种水处理自动加药器，对含铜废水进行处理，采用pH石灰水=12.4的饱和石灰水处理含铜废水，使废水处理后达到GB8978-1996的一级标准，即铜含量为Cu2+≤0.5mg/L，pH为6-9进行排放。
由于含铜废水加入石灰水以后形成Cu(OH)2沉淀，两者之间的关系可表达为： 
。将该式和pH石灰水=12.4、Cu2+=0.5mg/L(7.87*10-6mol/L)编程，并输入到数据处理器内；
将水流量计、铜含量测定仪分别插入含铜废水管道内，测得废水量Q废水=1000L/h、含铜浓度Cu2+=500mg/L(7.87*10-3mol/L)，经数据处理器运算后向加药流量计发出指令，加药流量计立刻以111.5L/h的流量把储药箱中pH石灰水=12.4的饱和石灰水输入到含铜废水的输水管道中，最终进入一指定的反应器中进行处理后，经测试处理后的含铜废水中Cu2+＜0.5mg/L，pH为6~9，符合国家排放标准。
通过上述的应用实施例1及应用实施例2的结果表明，本发明的一种水处理自动加药器由于实现了自动连续的水量、水质测定，自动生成加药量，自动控制加药量，因此一方面大大减少了人工操作的劳动强度，另一方面提高了加药量和加药时间的准确度，进而减少了人工加药的浪费，降低水处理的成本。
以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种水处理加药器，包括待处理水的输水管道、水流量计、水质测定仪、药液流量计、储药箱，其特征在于还包括数据处理器；
所述的流量计和水质测定仪的一端分别与待处理水的输水管道相连，另一端分别与数据处理器相连，所述的数据处理器将由水流量计、水质测定仪获得的待处理水的流量值和待处理物质的浓度值转换成加药量，并传输给药液流量计，药液流量计连接在待处理水的输水管道与储药箱之间的连接的管道上；
所述的药液流量计内部设有自动控制阀实现将储药箱的药液加入到待处理水的输水管道；
药液流量计接收到来自数据处理器的加药量信息后开启内部自动控制阀，从而将储药箱中的药液定量地通过管道输送到待处理水的输水管道内；
所述的水质测定仪为pH测定仪、铜或其他金属浓度测定仪或大肠杆菌 测定仪中的一个或两个以上水质测定仪的组合。
2.如权利要求1所述的一种水处理加药器，其特征在于所述的待处理水的输水管道为饮用水、工业用水或污水的输水管道。
3.如权利要求1所述的一种水处理加药器在饮用水、工业用水或污水的水处理中的应用。
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