基于多配水點(diǎn)的一體化智能泵站的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于多配水點(diǎn)的一體化智能泵站，包括PLC控制器、泵送管路、與泵送管路連通的多個并排的出水分配管，泵送管路上依次設(shè)有潛污泵、泵后出水管止回閥、泵后手動蝶閥；泵送管路上設(shè)置有在線COD分析儀、在線氨氮分析儀；出水分配管上依次設(shè)置有出水分配管手動蝶閥、電動調(diào)節(jié)蝶閥；在線COD分析儀、在線氨氮分析儀、電動調(diào)節(jié)蝶閥均與PLC相連；在線COD分析儀、在線氨氮分析儀實(shí)時檢測原水的COD值及COD/NH3比值；PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀檢測的原水COD/NH3比值控制電動調(diào)節(jié)蝶閥的開啟度的大小。省去大量的現(xiàn)場施工工作以及運(yùn)行中復(fù)雜的人工操作，同時還能對不同條件下的運(yùn)行處理效果進(jìn)行分析和優(yōu)化。
【專利說明】
基于多配水點(diǎn)的一體化智能泵站
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及水處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的分段進(jìn)水或分點(diǎn)進(jìn)水污水生物脫氮除磷處理工藝，在多點(diǎn)流量分配的調(diào)節(jié)上，一般都根據(jù)前期的進(jìn)水水質(zhì)，設(shè)定不同的進(jìn)水分配比，并通過人工調(diào)節(jié)手動閥門或閘門的形式來完成。這樣的執(zhí)行會存在兩個問題:一是不能隨時根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變動合理分配多點(diǎn)的進(jìn)水流量，造成進(jìn)水碳源的浪費(fèi)以及氮磷去除率的降低;二是由于水質(zhì)的隨時變動會造成人工調(diào)節(jié)閥門頻繁，人工工作量大。另外在工業(yè)廢水/給水處理領(lǐng)域，同一工藝會設(shè)計成多組構(gòu)筑物或多套設(shè)備，如V型濾池、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器等，原先設(shè)定進(jìn)水手動閥門的開啟度在進(jìn)水總水量發(fā)生變化時，由于非滿管流和沿程水頭損失等因素的存在，必然導(dǎo)致每組設(shè)備或構(gòu)筑物進(jìn)水不均勻，這時如果通過人工方法調(diào)節(jié)，則需要較多的人工。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決因人工操作造成的水量分配不準(zhǔn)確造成進(jìn)水碳源的浪費(fèi)以及氮磷去除率的降低、以及人工工作量大的兩大問題，本實(shí)用新型提供了一種基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，根據(jù)水源不同水質(zhì)情況，采用前饋+模型+反饋的控制方式，將水源進(jìn)水按比例分配為多點(diǎn)進(jìn)水，省去大量的現(xiàn)場施工工作以及運(yùn)行過程中復(fù)雜的人工操作，同時可以對不同條件下的運(yùn)行處理效果進(jìn)行分析和優(yōu)化，屬于水工金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品領(lǐng)域，適用于中、小型的城鎮(zhèn)或農(nóng)村污水處理、工業(yè)廢水/給水處理行業(yè)。取代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土進(jìn)水栗房，將潛污栗、儀表、閥門、管道管件、電控柜等分層置于高強(qiáng)度FRP或鋼質(zhì)罐體中，形成一種整體撬裝設(shè)備，便于整體安裝、拆卸、維護(hù)。
[0004]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0005]基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，其特征在于，包括內(nèi)置有PLC控制器的控制柜、至少一個栗送管路、與所述栗送管路連通的多個并排的出水分配管，所述栗送管路上依次設(shè)置有潛污栗、栗后出水管止回閥、栗后手動蝶閥；所述潛污栗與高低液位開關(guān)相連，所述栗送管路上還設(shè)置有在線COD分析儀、在線氨氮分析儀;所述出水分配管上依次設(shè)置有出水分配管手動蝶閥、電動調(diào)節(jié)蝶閥;所述在線COD分析儀、在線氨氮分析儀、電動調(diào)節(jié)蝶閥均通過信號線與PLC相連。
[0006]進(jìn)一步地，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥下游位置還設(shè)置有出水分配管手動蝶閥。
[0007]進(jìn)一步地，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥下游位置還設(shè)置有出水分配管流量計，所述出水分配管流量計通過信號線與PLC相連。
[0008]進(jìn)一步地，還包括底座和箱體外罩，所述潛污栗、所述智能電控柜位于底座上且位于箱體外罩內(nèi)，底座及箱體外罩的整體結(jié)構(gòu)形狀為圓柱狀。
[0009]本實(shí)用新型所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站運(yùn)行流程:
[0010]各類廢水或水源水通過進(jìn)水口流入底下一層進(jìn)水栗房，原水經(jīng)過潛污栗，將水源按比例同時輸送至不同的用水點(diǎn);通過在線COD分析儀、在線氨氮分析儀以及PLC控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)蝶閥的閥板開啟度大小，獲得每一用水點(diǎn)的水量，根據(jù)原水的水質(zhì)按比例輸送每一用水點(diǎn)，省去大量的現(xiàn)場施工工作以及運(yùn)行過程中復(fù)雜的人工操作，同時還能避免人工控制在成的水量控制不準(zhǔn)確的問題。
[0011]另外，根據(jù)位于出水管路上的分配管流量計實(shí)時檢測其所位于的出水管路中的水流量，結(jié)合PLC控制器的控制功能，對電動調(diào)節(jié)蝶閥的閥板開啟度大小進(jìn)行微調(diào)，使水量分配接近理想水量分配數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)不同條件下的運(yùn)行處理效果進(jìn)行分析和優(yōu)化。
[0012]對于三點(diǎn)進(jìn)水各個出水管路出水量的控制方案的確定，是基于前期對分段進(jìn)水工藝性能大量研究，包含不同的水質(zhì)、不同進(jìn)水流量分配比、各段缺氧/好氧體積比、運(yùn)行的溶解氧(DO)等參數(shù)對分段進(jìn)水工藝性能的影響;通過研究發(fā)現(xiàn)分段進(jìn)水工藝應(yīng)用可以提高生物法脫氮除磷技術(shù)中進(jìn)水碳源的利用率，并且取消傳統(tǒng)連續(xù)流工藝中的內(nèi)回流可以降低運(yùn)行能耗。一體化智能栗站中流量分配比參數(shù)來源于分段進(jìn)水工藝處理我國南方和北方不同水質(zhì)情況下的最佳進(jìn)水流量分配比實(shí)驗(yàn)得出。
【附圖說明】
[0013]圖1為基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站裝置流程圖。
[0014]圖中:
[0015]I一潛污泵;2—在線⑶D分析儀;3—在線氨氮分析儀;4一栗后出水管止回閥；5—栗后手動蝶閥；6—第一出水分配管手動蝶閥；7—電動調(diào)節(jié)蝶閥；8—出水分配管流量計；9—第二出水分配管手動蝶閥；10—用水點(diǎn)輸出管線；11—立式智能電控柜;12—箱體外罩。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，包括內(nèi)置有PLC控制器的立式智能控制柜11、至少一個栗送管路、與所述栗送管路連通的多個并排的出水分配管。所述栗送管路上依次設(shè)置有潛污栗1、栗后出水管止回閥4、栗后手動蝶閥5。所述潛污栗I與高低液位開關(guān)相連，所述栗送管路上還設(shè)置有在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3。所述出水分配管上依次設(shè)置有第一出水分配管手動蝶閥6、電動調(diào)節(jié)蝶閥7，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥7下游位置還設(shè)置有第二出水分配管手動蝶閥9。所述在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3、電動調(diào)節(jié)蝶閥7均通過信號線與PLC相連;在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3實(shí)時檢測原水的COD值及C0D/NH3比值;所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及C0D/NH3比值控制電動調(diào)節(jié)蝶閥7的開啟度的大小。所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站的整體結(jié)構(gòu)為圓柱形，即底座及箱體外罩的整體結(jié)構(gòu)形狀為圓柱狀，所述潛污栗1、所述智能電控柜11位于底座上且位于箱體外罩12內(nèi)。
[0018]各類廢水或水源水通過進(jìn)水口流入底下一層進(jìn)水栗房，原水經(jīng)過潛污栗I，通過在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3以及PLC控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)蝶閥7的閥板開啟度大小，獲得每一用水點(diǎn)的水量，根據(jù)原水的水質(zhì)按比例輸送每一用水點(diǎn)，省去大量的現(xiàn)場施工工作以及運(yùn)行過程中復(fù)雜的人工操作，同時還能避免人工控制在成的水量控制不準(zhǔn)確的問題。
[0019]圖1所示的實(shí)施例中，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥7下游位置還設(shè)置有出水分配管流量計8，所述出水分配管流量計8通過信號線與PLC相連，分配管流量計實(shí)時檢測所述出水管路內(nèi)的水流量、并將檢測到的流量數(shù)據(jù)反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認(rèn)和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥7的開啟度大小是否滿足設(shè)定的流量分配比例，并對分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥7開啟度進(jìn)行精調(diào)或微調(diào)，最終實(shí)現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符合。使水量分配接近理想水量分配數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)不同條件下的運(yùn)行處理效果進(jìn)行分析和優(yōu)化。
[0020]具體的，所述基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站的出水分配控制方法，包括以下步驟:
[0021](I)在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3實(shí)時檢測水箱中的水源的COD值及C0D/NH3比值，并將檢測的數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸給PLC控制器。
[0022](2)所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀2、在線氨氮分析儀3檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及C0D/NH3比值，以及內(nèi)置于PLC控制器中控制策略控制分配管電動閥門的開啟度的大小。
[0023](3)位于出水管路上的分配管流量計實(shí)時檢測其所位于的出水管路中的水流量，并將檢測到的流量數(shù)據(jù)反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認(rèn)和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥7的開啟度大小是否滿足步驟(2)中所設(shè)定的流量分配比例，并對分配管電動閥門的閥板開啟度進(jìn)行精調(diào)或微調(diào)，最終實(shí)現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符合。
[0024]本實(shí)用新型所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站用于市政或工業(yè)污水脫氮除磷處理系統(tǒng)時，為了提高進(jìn)水碳源的利用率和脫氮除磷的效果，原水一般會被分配為三點(diǎn)進(jìn)水;此時，PLC控制器對每一出水點(diǎn)流量的控制策略如下:
[0025]若C0D/NH3彡3，用水點(diǎn)輸出管線10的三點(diǎn)流量分配比為55%:35%: 10%；
[0026]若3〈C0D/NH3彡5，用水點(diǎn)輸出管線10的三點(diǎn)流量分配比為40%:40%:20% ;
[0027]若5〈C0D/NH3，用水點(diǎn)輸出管線10的三點(diǎn)流量分配比為40 %:30%:30%o
[0028]所述一體化智能栗站一般適用于輸送水量為100-20000m3/d的系統(tǒng)，還能夠用于工業(yè)給水處理中同一工藝設(shè)計成多組平行構(gòu)筑物或設(shè)備，直接將原水根據(jù)用水點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行平均分配。根據(jù)輸送水量的大小，設(shè)計并定制輸送的水栗、管道管件尺寸、手動閥門的大小、電動調(diào)節(jié)蝶閥7大小以及整體設(shè)備底座和箱體尺寸。
[0029]所述實(shí)施例為本實(shí)用新型的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，其特征在于，包括內(nèi)置有PLC控制器的控制柜、至少一個栗送管路、與所述栗送管路連通的多個并排的出水分配管，所述栗送管路上依次設(shè)置有潛污栗(I)、栗后出水管止回閥(4)、栗后手動蝶閥(5);所述潛污栗(I)與高低液位開關(guān)相連，所述栗送管路上還設(shè)置有在線COD分析儀(2)、在線氨氮分析儀(3);所述出水分配管上依次設(shè)置有出水分配管手動蝶閥、電動調(diào)節(jié)蝶閥(7);所述在線COD分析儀(2)、在線氨氮分析儀(3)、電動調(diào)節(jié)蝶閥(7)均通過信號線與PLC相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，其特征在于，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥(7)下游位置還設(shè)置有出水分配管手動蝶閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，其特征在于，所述出水分配管上位于電動調(diào)節(jié)蝶閥(7)下游位置還設(shè)置有出水分配管流量計(8)，所述出水分配管流量計(8)通過信號線與PLC相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多配水點(diǎn)的一體化智能栗站，其特征在于，還包括底座和箱體外罩，所述潛污栗(I)、所述智能電控柜位于底座上且位于箱體外罩內(nèi)，底座及箱體外罩的整體結(jié)構(gòu)形狀為圓柱狀。
【文檔編號】C02F1/00GK205634937SQ201620292817
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】曹貴華, 王旗軍, 王明根, 彭友貴, 陳海峰
【申請人】江蘇天雨環(huán)保集團(tuán)有限公司