CN117049624A - 一种净水厂加药仿真实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种净水厂加药仿真实验装置,其包括涡旋反应区、平流沉淀区、斜管沉淀区和检测区,所述涡旋反应区包括涡旋状的导流板形成的第一流道,所述第一流道内端注水、外端出水,所述第一流道内沿水流方向设置有多个隔板,所述隔板上部或下部开设有第一导流孔,且相邻隔板上的第一导流孔开设部位上下相反,所述第一流道内端上方与注液管的出液口相对应;所述平流沉淀区包括一端与第一流道的出水端相连通的箱体,所述箱体另一端设置有斜管沉淀区,所述斜管沉淀区包括斜管沉淀腔,所述斜管沉淀腔侧壁下部开设有第二导流孔,所述斜管沉淀腔上部均匀布设有多个斜管;所述斜管沉淀腔外侧设置有检测区,检测区包括与斜管沉淀腔固设在一起的检测箱。

Description

一种净水厂加药仿真实验装置
技术领域
本发明属于净水设备技术领域,具体涉及一种净水厂加药仿真实验装置。
背景技术
作为自来水生产企业,其加药***如何根据源水水质的变化,来动态确定最优药剂投加量,尤其是多药剂的配比,达成水质与成本的平衡,是净水行业普遍关心而又亟待解决的问题。
目前大部分企业是依靠人工对源水进行取样化验分析,依靠“经验”控制加药量,控制加药量的投加,简单的比例调控投加,存在着滞后和精度差的问题。部分水厂近年来尝试了模型反馈控制等技术,但依然面对反馈控制精度低,速度慢,无法根据水质突变调整控制策略等问题。
基于此,我们研发了一种净水厂加药仿真实验装置,可模拟多种药剂投加的“实时仿真实验”,药剂混合充分,占地空间小,反馈控制精度高、速度快。在实际生产过程中,运用所述实验装置可以辅助建立数学模型与自动矫正,从而达到稳定出水水质、快速应对突发水质变化、节省药量的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种净水厂加药仿真实验装置,可模拟多种药剂投加的“实时仿真实验”,药剂混合充分,占地空间小,反馈控制精度高、速度快。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
一种净水厂加药仿真实验装置,其包括涡旋反应区、平流沉淀区、斜管沉淀区和检测区,所述涡旋反应区包括涡旋状的导流板形成的第一流道,所述第一流道内端注水、外端出水,所述第一流道内沿水流方向设置有多个隔板,所述隔板上部或下部开设有第一导流孔,且相邻隔板上的第一导流孔开设部位上下相反,所述第一流道内端上方与注液管的出液口相对应;
所述平流沉淀区包括一端与第一流道的出水端相连通的箱体,所述箱体另一端设置有斜管沉淀区,所述斜管沉淀区包括斜管沉淀腔,所述斜管沉淀腔侧壁下部开设有第二导流孔,所述斜管沉淀腔上部均匀布设有多个斜管;
所述斜管沉淀腔外侧设置有检测区,所述检测区包括与斜管沉淀腔固设在一起的检测箱,所述斜管沉淀腔侧壁上部通过第三导流孔与检测箱相连通,所述检测箱处设有检测装置;
所述涡旋反应区、平流沉淀区和斜管沉淀区的底部设置有排泥管路。
作为本发明的一种实施方式,所述箱体的前后内壁上交错设置有挡板,相邻的挡板之间以及挡板自由端与箱体内壁之间形成S型的第二流道,所述排泥管路包括设置在第一流道底部的第一吸泥支管路、设置在第二流道中相邻挡板底部之间的第二吸泥支管路以及设置在斜管沉淀腔底部的第二吸泥支管路,所述第一吸泥支管路和第二吸泥支管路与吸泥总管路相连,所述吸泥总管路与所述排泥泵相连。
作为本发明的一种实施方式,所述注液管与混合器相连,所述混合器分别与进水管和多个加药管相连,所述进水管和加药管上均设有计量泵。
作为本发明的一种实施方式,所述检测装置为多参数水质在线分析仪,能实时在线检测水质的ph、浊度和余氯。
作为本发明的一种实施方式,所述隔板与导流板中心线在同一平面,相邻隔板之间的夹角为90°。
作为本发明的一种实施方式,所述箱体内最外侧的挡板与箱体内壁之间固设有封堵板,最外侧的挡板、封堵板与箱体之间围成所述斜管沉淀腔,所述第二导流孔开设在所述封堵板下部。
作为本发明的一种实施方式,还包括PLC控制装置,其与排泥泵、检测装置以及各计量泵电性连接。
作为本发明的一种实施方式,所述加药管设置有3-6个。
作为本发明的一种实施方式,所述检测箱侧壁上部开设有溢流口。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
本发明提供的净水厂加药仿真实验装置,通过多个加药管可模拟多种药剂投加的“实时仿真实验”,药剂与水从混合器进入涡旋反应区后,以涡旋方式前进,并且在隔板和第一导流孔的作用下上下翻转,起到了充分混合的作用;沉淀时采用平流沉淀区和斜管沉淀区相结合的形式,S型的第二流道以及涡旋反应区内涡旋状的第一流道以尽可能小的空间实现了生产的真实模拟;通过PLC控制装置控制药剂投加以及接收检测装置的检测数据,并进行数据存储、处理及算法计算,构建及优化数据模型,反馈控制精度高、速度快。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的另一角度结构示意图。
图3是本发明的又一角度结构示意图。
图4是本发明的内部结构示意图。
图5是本发明的俯视结构示意图。
图6是本发明中隔板的结构示意图。
图7是本发明中排泥管路的结构示意图。
图8是本发明中加液装置的结构示意图。
其中:100第一流道、200第二流道、1导流板、2隔板、3第一导流孔、4挡板、5箱体、7封堵板、8第二导流孔、9第三导流孔、10斜管沉淀腔、11斜管、12检测箱、13溢流口、14进水管、15计量泵、16连接管、1601加药管、17混合器、18注液管、19检测装置、20PLC控制装置、21第一吸泥支管路、22第二吸泥支管路、23吸泥总管路、24排泥泵。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
如图1-图5所示的一种净水厂加药仿真实验装置,其包括涡旋反应区、平流沉淀区、斜管沉淀区和检测区,所述涡旋反应区包括涡旋状的导流板1形成的第一流道100,所述导流板1底部固设有底板,所述第一流道100内端注水、外端出水,所述第一流道100内沿水流方向设置有多个隔板2,所述隔板2上部或下部开设有第一导流孔3,且相邻隔板2上的第一导流孔3开设部位上下相反,本实施例中,所述第一导流孔3开设在隔板2上端或下端,所述第一流道100内端上方与注液管18的出液口相对应;
所述平流沉淀区包括一端与第一流道100的出水端相连通的箱体5,所述箱体5另一端设置有斜管沉淀区,所述斜管沉淀区包括斜管沉淀腔10,所述斜管沉淀腔10侧壁下部开设有第二导流孔8,所述斜管沉淀腔10上部均匀布设有多个斜管11,所述斜管11下端在第二导流孔8上方,所述斜管11上端在第三导流孔9下方,所述斜管沉淀区内的多个斜管11倾斜排列在一起,水流从下往上流动,泥沙会粘贴在管壁上,泥沙多了之后在自重作用下会掉落到底部,被排泥管路抽走;
所述斜管沉淀腔10外侧设置有检测区,所述检测区包括与斜管沉淀腔10固设在一起的检测箱12,所述斜管沉淀腔10侧壁上部通过第三导流孔9与检测箱12相连通,所述检测箱12处设有检测装置19,用来对检测箱12上部的上清液进行水质检测,所述检测箱12侧壁上部开设有溢流口13,使上清液从溢流口13进行排出;
所述涡旋反应区、平流沉淀区和斜管沉淀区的底部设置有排泥管路。
所述净水厂加药仿真实验装置通过多个加药管1601可模拟多种药剂投加的“实时仿真实验”,药剂与水从混合器17进入涡旋反应区后,以涡旋方式前进,并且在隔板2和第一导流孔3的作用下上下翻转,起到了充分混合的作用;沉淀时采用平流沉淀区和斜管沉淀区相结合的形式,S型的第二流道200以及涡旋反应区内涡旋状的第一流道100以尽可能小的空间实现了生产的真实模拟。
所述箱体5的前后内壁上交错设置有挡板4,相邻的挡板4之间以及挡板4自由端与箱体5内壁之间形成S型的第二流道200,水流中的泥沙在第二流道200内流动时,在自重作用下会沉在底部,如图7所示,所述排泥管路包括设置在第一流道100底部的第一吸泥支管路21、设置在第二流道100中相邻挡板4底部之间的第二吸泥支管路22以及设置在斜管沉淀腔10底部的第二吸泥支管路22,所述第一吸泥支管路21和第二吸泥支管路22与吸泥总管路23相连,所述吸泥总管路23与所述排泥泵24相连。
如图8所示,所述注液管18与混合器17相连,所述混合器17分别与进水管14和多个加药管1601相连,所述进水管14和加药管1601上均设有计量泵15。具体的,所述混合器17通过连接管16与进水管14相连,多个加药管1601分别和连接管16相连,所述计量泵15设置在所述进水管14和加药管1601上。
所述检测装置19为多参数水质在线分析仪,能实时在线检测水质的ph、浊度和余氯。
如图1、图5和图6所示,本实施例中,所述隔板2与导流板1中心线在同一平面,相邻隔板2之间的夹角为90°。
本实施例中,所述箱体5内最外侧的挡板4与箱体5内壁之间固设有封堵板7,最外侧的挡板4、封堵板7与箱体5之间围成所述斜管沉淀腔10,所述第二导流孔8开设在所述封堵板7下端。
所述加药管1601设置有3-6个,根据客户需要控制的药剂品种量添加二氧化碳溶液(碳酸)、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、絮凝剂溶液等药剂。
所述净水厂加药仿真实验装置还包括PLC控制装置20,其与排泥泵24、检测装置19以及各计量泵15电性连接。通过所述PLC控制装置20控制药剂投加以及接收检测装置19的检测数据,并进行数据存储、处理及算法计算,构建及优化数据模型,反馈控制精度高、速度快。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域技术人员依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:其包括涡旋反应区、平流沉淀区、斜管沉淀区和检测区,所述涡旋反应区包括涡旋状的导流板形成的第一流道,所述第一流道内端注水、外端出水,所述第一流道内沿水流方向设置有多个隔板,所述隔板上部或下部开设有第一导流孔,且相邻隔板上的第一导流孔开设部位上下相反,所述第一流道内端上方与注液管的出液口相对应;
所述平流沉淀区包括一端与第一流道的出水端相连通的箱体,所述箱体另一端设置有斜管沉淀区,所述斜管沉淀区包括斜管沉淀腔,所述斜管沉淀腔侧壁下部开设有第二导流孔,所述斜管沉淀腔上部均匀布设有多个斜管;
所述斜管沉淀腔外侧设置有检测区,所述检测区包括与斜管沉淀腔固设在一起的检测箱,所述斜管沉淀腔侧壁上部通过第三导流孔与检测箱相连通,所述检测箱处设有检测装置;
所述涡旋反应区、平流沉淀区和斜管沉淀区的底部设置有排泥管路。
2.根据权利要求1所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述箱体的前后内壁上交错设置有挡板,相邻的挡板之间以及挡板自由端与箱体内壁之间形成S型的第二流道,所述排泥管路包括设置在第一流道底部的第一吸泥支管路、设置在第二流道中相邻挡板底部之间的第二吸泥支管路以及设置在斜管沉淀腔底部的第二吸泥支管路,所述第一吸泥支管路和第二吸泥支管路与吸泥总管路相连,所述吸泥总管路与排泥泵相连。
3.根据权利要求2所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述注液管与混合器相连,所述混合器分别与进水管和多个加药管相连,所述进水管和加药管上均设有计量泵。
4.根据权利要求1所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述检测装置为多参数水质在线分析仪,能实时在线检测水质的ph、浊度和余氯。
5.根据权利要求1所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述隔板与导流板中心线在同一平面,相邻隔板之间的夹角为90°。
6.根据权利要求2所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述箱体内最外侧的挡板与箱体内壁之间固设有封堵板,最外侧的挡板、封堵板与箱体之间围成所述斜管沉淀腔,所述第二导流孔开设在所述封堵板下部。
7.根据权利要求3所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:还包括PLC控制装置,其与排泥泵、检测装置以及各计量泵电性连接。
8.根据权利要求3所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述加药管设置有3-6个。
9.根据权利要求1所述的一种净水厂加药仿真实验装置,其特征在于:所述检测箱侧壁上部开设有溢流口。
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