CN223006021U - 一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，属于环境治理技术领域，包括检测系统、参比系统和数据处理系统；检测系统包括顺序连接的水样来水管路、检测流通池进水管路、检测流通池、检测流通池排污管路、总排污管路；参比系统包括顺序连接的参比流通池进水管路、过滤装置、参比流通池、参比流通池排污管路；其中，检测流通池水路两侧对称安装有检测流通池光源和检测流通池光学传感器，参比流通池水路两侧对称安装有参比流通池光源和参比流通池光学传感器；数据处理系统包括集中控制装置，其中检测流通池光源、检测流通池光学传感器、参比流通池光源、参比流通池光学传感器与集中控制装置电连接。

Description

一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置

技术领域

本方案属于环境治理领域，具体涉及一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置。

背景技术

当前，在煤炭的开采、加工和使用过程中均会产生大量的含煤废水，如煤矿井废水、选煤厂洗煤废水、燃煤电厂输煤栈桥冲洗废水、煤场冲洗废水和煤场雨水等。含煤废水中含有大量的煤粉颗粒和尘土引入的悬浮物(SS)。一般经过预沉池的沉淀后，直径较大的煤粉颗粒由于重力作用能够沉淀下来，而直径小于0.1mm的煤粉颗粒则可以在水中保持稳定的分散状态，难以自然沉降。原因是煤粉颗粒表面一般带有负电荷，同性电荷间的斥力、布朗运动和重力等作用的影响，使含煤废水具有部分胶体溶液的性质。含煤废水具有高悬固、高色度、难自然沉降等特点。

SS和色度的去除是含煤废水处理最主要的目的。由于废水中煤粉颗粒粒度较小，形成的煤泥黏度较高，过滤阻力较大，因此一般不能直接通过压滤脱水的方式处理。含煤废水具有部分胶体溶液的性质，一般采用加药混凝的方法使含煤废水SS集聚脱稳，也出现了电絮凝等方式进行脱稳处理。SS脱稳后利用重力或离心沉淀的方式分离，再经过滤进一步提高出水水质。

电厂循环水排污水处理系统的系统工艺的一般设计为：混凝澄清+砂滤+超滤(或微滤)+精密过滤器+反渗透。其中混凝处理部分需要根据排污水水质匹配合适的加药量，否则易造成后续膜处理系统堵塞等问题，影响循环水排污水处理系统正常运行。

根据大部分燃煤电厂目前运行状况，含煤废水处理系统都存在设备老化、运行、维护费用高、处理能力不足、且处理后的出水水质不理想，导致水质达不到回用及外排的环保要求的问题。含煤废水处理系统出水水质无法达到回用及外排的环保要求的部分原因是由于系统无法对来水水质及时掌握，无法第一时间根据水质及时调整助凝剂、絮凝剂加药量，导致部分电厂含煤废水处理系统加药过量或不加药。部分电厂存在循环水系统补充水水质变化较大，循环水排污水悬浮物含量无法及时掌握，不能及时调整循环水排污水处理系统药剂投加量，导致产水水质不合格。

目前悬浮物含量方式有两种：分别是手动烘干称重的方式测量，和采取紫外线分光度计检测方式测量。

现有在线悬浮物含量测量装置的量程只能达到1000mg/L，无法满足含煤废水悬浮物含量测定范围(100～6000mg/L)。且现有利用紫外线分光度计检测悬浮物含量装置只能处理同种污水，每次都需要建立新的标准曲线，不同污水之间颜色差异较大，底物颜色对分光光度计影响较大，需要用蒸馏水清洗，操作步骤繁琐，结果误差较大。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，主要是通过图像采集原件对过滤前后水样进行测量，避免底物颜色对测试结果的影响，从而达到了含煤废水及循环水排污水中悬浮物含量在线检测的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，包括检测系统、参比系统和数据处理系统；

所述检测系统包括顺序连接的水样来水管路、检测流通池进水管路、检测流通池、检测流通池排污管路、总排污管路；

所述参比系统包括顺序连接的参比流通池进水管路、过滤装置、参比流通池、参比流通池排污管路；所述参比流通池进水管路的进水端与水样来水管路的出水端连接，参比流通池排污管路的出水端与总排污管路连接；

其中，检测流通池水路两侧对称安装有检测流通池光源和检测流通池光学传感器，参比流通池水路两侧对称安装有参比流通池光源和参比流通池光学传感器；

所述数据处理系统包括集中控制装置，其中检测流通池光源、检测流通池光学传感器、参比流通池光源、参比流通池光学传感器与集中控制装置电连接。

进一步，所述水样来水管路上安装有水样来水压力表、水样来水电动门及水样来水手动门。

进一步，所述检测流通池进水管路上安装有检测流通池进水电动门、检测流通池进水手动门。

进一步，所述总排污管路上安装有排污水电动门、排污水手动门，所述总排污管路连接至煤水调节池。

进一步，所述参比流通池进水管路上安装有参比流通池进水电动门、参比流通池进水手动门。

进一步，所述检测流通池光源、检测流通池光学传感器相对安装位置与检测流通池中水路垂直，且检测流通池光源、检测流通池光学传感器、检测流通池整体具有第一避光单元，参比流通池光源、参比流通池光学传感器相对安装位置与参比流通池中水路垂直，且参比流通池光源、参比流通池光学传感器、参比流通池整体具有第二避光单元。

进一步，所述检测流通池、参比流通池为透明材质。

进一步，所述检测流通池光源、检测流通池光学传感器、参比流通池光源、参比流通池光学传感器均设置有防水结构。

进一步，还包括冲洗系统；

所述冲洗系统包括冲洗水来水管路、正冲洗管路及反冲洗管路，所述冲洗水来水管路的出水端分为两路，一路连接正冲洗管路，正冲洗管路出水端连接所述参比流通池进水管路的进水端，另一路连接反冲洗管路，反冲洗管路的出水端连接至过滤装置的出水端。

进一步，所述正冲洗管路上安装有正冲洗手动门、正冲洗电动门；所述反冲洗管路上安装有反冲洗手动门、反冲洗电动门。

与现有控制系统相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过检测流通池水路两侧对称安装有检测流通池光源和检测流通池光学传感器，参比流通池水路两侧对称安装有参比流通池光源和参比流通池光学传感器，利用集中控制装置进行在线测量，实现高悬浮固体水悬浮物含量在线测量，使电厂运行人员能够根据悬浮物含量实时控制含煤废水处理系统及循环水排污水处理系统加药量，有效增强处理效果，确保出水水质。根据不同生产运行过程中实际情况，悬浮物含量较高的水质均可以使用本方案提出的悬浮物含量在线检测装置进行测量。该在线检测装置解决现有利用紫外线分光度计检测悬浮物含量装置只能处理同种污水，每次都需要建立新的标准曲线，不同污水之间颜色差异较大，底物颜色对分光光度计影响较大，需要用蒸馏水清洗，操作步骤繁琐，结果误差较大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，包括检测系统、参比系统和数据处理系统；

检测系统包括顺序连接的水样来水管路41、检测流通池进水管路43、检测流通池1、检测流通池排污管路47、总排污管路49；

参比系统包括顺序连接的参比流通池进水管路44、过滤装置3、参比流通池2、参比流通池排污管路48；参比流通池进水管路44的进水端与水样来水管路41的出水端连接，参比流通池排污管路48的出水端与总排污管路49连接；

其中，检测流通池1水路两侧对称安装有检测流通池光源5和检测流通池光学传感器6，参比流通池2水路两侧对称安装有参比流通池光源7和参比流通池光学传感器8；

数据处理系统包括集中控制装置4，其中检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6、参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8与集中控制装置4电连接。

基于上述方案，本实用新型的主要基于光学测量原理进行工作，分为以下几个目的：

样品采集：待测水样通过水样来水管路41进入检测系统。

检测过程：在检测流通池1中，水样通过检测流通池进水管路43流入。由于检测流通池水路两侧对称安装有检测流通池光源5和检测流通池光学传感器6，当光源5发出光线穿过水样时，光学传感器6会接收到被悬浮物颗粒散射或吸收后的光线。

参比系统则提供了一个参考基准。过滤装置3将水样中的悬浮物去除，得到相对清澈的参比水。参比水通过参比流通池进水管路44流入参比流通池2。参比流通池水路两侧对称安装的参比流通池光源7和参比流通池光学传感器8用于测量参比水的光学特性。

数据采集：集中控制装置4接收来自检测流通池光学传感器6和参比流通池光学传感器8的信号，通过比较两者的差异，可以计算出水样中悬浮物的含量。

因此，本实用新型可以实现在线实时监测，该装置能够实现对水样中悬浮物含量的在线实时监测，为水处理过程提供及时、准确的数据支持。采用光学测量原理，对高悬浮固体水具有较好的适应性，能够较为准确地测量悬浮物的含量。

通过设置参比系统，消除了光源强度变化、背景噪声等因素对测量结果的影响，提高了测量的准确性和稳定性。检测流通池1和参比流通池3中的光源和光学传感器均采用对称安装方式，减少了系统误差，提高了测量的可靠性。集中控制装置4能够方便地收集、处理和分析数据，提高了系统的自动化水平和操作便利性。

进一步，基于本实施例的在线检测装置，通过大量光学传感器电信号差值与水样悬浮物含量数据确定拟合曲线。如何进行拟合曲线不是本实用新型的主要内容，在此不作具体说明。

可选地，每次测量同步测量参比电信号值，无需每次测量建立新的标准曲线。水样悬浮物含量在线测量，实现根据悬浮物含量控制废水处理系统加药量。

作为可选实施例，在实施例1的基础上，该在线检测装置还包括冲洗系统；

冲洗系统包括冲洗水来水管路42、正冲洗管路45及反冲洗管路46，冲洗水来水管路42的出水端分为两路，一路连接正冲洗管路45，正冲洗管路45出水端连接参比流通池进水管路44的进水端，另一路连接反冲洗管路46，反冲洗管路46的出水端连接至过滤装置3的出水端。

实施例2

在实施例的基础上，本实用新型给出具体的技术方案，如图1所示，一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，包括检测系统、参比系统、冲洗系统和数据处理系统；

检测系统包括顺序连接的水样来水管路41、检测流通池进水管路43、检测流通池1、检测流通池排污管路47、总排污管路49。

水样来水管路41上安装有水样来水压力表31、水样来水电动门11、水样来水手动门21，检测流通池进水管路43上安装有检测流通池进水电动门13、检测流通池进水手动门23，检测流通池1水路两侧对称安装有检测流通池光源5和检测流通池光学传感器6，总排污管路49上安装有排污水电动门16、排污水手动门26。

参比系统包括顺序连接的参比流通池进水管路44、过滤装置3、过滤装置出口电动门17、过滤装置出口手动门27、参比流通池2、参比流通池排污管路48。

参比流通池进水管路44上安装有参比流通池进水电动门14、参比流通池进水手动门24，参比流通池2水路两侧对称安装有参比流通池光源7和参比流通池光学传感器8，参比流通池进水管路44进水口连接于水样来水手动门21和检测流通池进水手动门23之间，参比流通池排污管路48连接于排污水电动门16之前。

冲洗系统包括冲洗水来水管路42、正冲洗管路45及反冲洗管路46，冲洗水来水管路42的出水端分为两路，一路连接正冲洗管路45，正冲洗管路45出水端连接参比流通池进水管路44的进水端，另一路连接反冲洗管路46，反冲洗管路46的出水端连接至过滤装置3的出水端；

正冲洗管路45上安装有正冲洗手动门22、正冲洗电动门12，反冲洗管路46上安装有反冲洗手动门25、反冲洗电动门15，正冲洗管路45出水口连接于水样来水手动门21和检测流通池进水手动门23之间，反冲洗管路46进水口连接于正冲洗手动门22前，反冲洗管路46，出水口连接于过滤装置3和过滤装置出口电动门17之间。

数据处理系统包括集中控制装置4，其中检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6、参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8与集中控制装置4通过传感器信号传输线32连接，水样来水电动门11、正冲洗电动门12、检测流通池进水电动门13、参比流通池进水电动门14、反冲洗电动门15、排污水电动门16与集中控制装置4电连接。

检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6相对安装位置与检测流通池1中水路垂直，且检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6、检测流通池1整体对外避光，参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8相对安装位置与参比流通池2中水路垂直，且参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8、参比流通池2整体对外避光。

具体方案可以为：检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6相对安装位置与检测流通池1中水路垂直，且检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6、检测流通池1整体具有第一避光单元，参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8相对安装位置与参比流通池2中水路垂直，且参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8、参比流通池2整体具有第二避光单元。第一避光单元、第二避光单元可以为避光罩或者采用不透光材料包覆。

检测流通池1、参比流通池2为透明材质，例如采用玻璃或透光塑料，如PC塑料等。

检测流通池光源5、检测流通池光学传感器6、参比流通池光源7、参比流通池光学传感器8均设置有防水结构。

实施例3

采用上述用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置进行测量时，测量方法，包括以下步骤：

测量：在保证所有手动门均为开状态下，开启水样来水电动门11、检测流通池进水电动门13、参比流通池进水电动门14、排污水电动门16、过滤装置出口电动门17，关闭正冲洗电动门12，反冲洗电动门15。

正洗：在保证所有手动门均为开状态下，开启正冲洗电动门12、检测流通池进水电动门13、参比流通池进水电动门14、排污水电动门16、过滤装置出口电动门17，关闭水样来水电动门11、反冲洗电动门15。

反洗：在保证所有手动门均为开状态下，开启检测流通池进水电动门13、参比流通池进水电动门14、反冲洗电动门15、排污水电动门16，关闭水样来水电动门11、正冲洗电动门12、过滤装置出口电动门17。

停用：关闭所有电/手动门。

测量过程中检测流通池光源5和参比流通池光源7调整至相同光强度，通过检测流通池光学传感器6和参比流通池光学传感器8将光信号转化为电信号，通过集中控制装置4计算出检测流通池光学传感器6和参比流通池光学传感器8电信号差值，根据电信号差值与待测水样悬浮物含量对应关系，计算出当前水样悬浮物含量数值。

由此可见，本实用新型解决了现有在线悬浮物含量测量装置量程无法满足含煤废水悬浮物含量测定范围及循环水排污水悬浮物含量在线实时检测的问题。

通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (10)

1.一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，包括检测系统、参比系统和数据处理系统；

所述检测系统包括顺序连接的水样来水管路(41)、检测流通池进水管路(43)、检测流通池(1)、检测流通池排污管路(47)、总排污管路(49)；

所述参比系统包括顺序连接的参比流通池进水管路(44)、过滤装置(3)、参比流通池(2)、参比流通池排污管路(48)；所述参比流通池进水管路(44)的进水端与水样来水管路(41)的出水端连接，参比流通池排污管路(48)的出水端与总排污管路(49)连接；

其中，检测流通池(1)水路两侧对称安装有检测流通池光源(5)和检测流通池光学传感器(6)，参比流通池(2)水路两侧对称安装有参比流通池光源(7)和参比流通池光学传感器(8)；

所述数据处理系统包括集中控制装置(4)，其中检测流通池光源(5)、检测流通池光学传感器(6)、参比流通池光源(7)、参比流通池光学传感器(8)与集中控制装置(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述水样来水管路(41)上安装有水样来水压力表(31)、水样来水电动门(11)及水样来水手动门(21)。

3.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述检测流通池进水管路(43)上安装有检测流通池进水电动门(13)、检测流通池进水手动门(23)。

4.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述总排污管路(49)上安装有排污水电动门(16)、排污水手动门(26)，所述总排污管路(49)连接至煤水调节池。

5.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述参比流通池进水管路(44)上安装有参比流通池进水电动门(14)、参比流通池进水手动门(24)。

6.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述检测流通池光源(5)、检测流通池光学传感器(6)相对安装位置与检测流通池(1)中水路垂直，且检测流通池光源(5)、检测流通池光学传感器(6)、检测流通池(1)整体具有第一避光单元，参比流通池光源(7)、参比流通池光学传感器(8)相对安装位置与参比流通池(2)中水路垂直，且参比流通池光源(7)、参比流通池光学传感器(8)、参比流通池(2)整体具有第二避光单元。

7.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述检测流通池(1)、参比流通池(2)为透明材质。

8.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述检测流通池光源(5)、检测流通池光学传感器(6)、参比流通池光源(7)、参比流通池光学传感器(8)均设置有防水结构。

9.根据权利要求1所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，还包括冲洗系统；

所述冲洗系统包括冲洗水来水管路(42)、正冲洗管路(45)及反冲洗管路(46)，所述冲洗水来水管路(42)的出水端分为两路，一路连接正冲洗管路(45)，正冲洗管路(45)出水端连接所述参比流通池进水管路(44)的进水端，另一路连接反冲洗管路(46)，反冲洗管路(46)的出水端连接至过滤装置(3)的出水端。

10.根据权利要求9所述的一种用于高悬浮固体水的悬浮物含量在线检测装置，其特征在于，所述正冲洗管路(45)上安装有正冲洗手动门(22)、正冲洗电动门(12)；所述反冲洗管路(46)上安装有反冲洗手动门(25)、反冲洗电动门(15)。