CN215917197U - 一种高浓度水电砂石废水ss浓度在线快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，包括稀释池、回水定容器和砂石废水定容器，所述回水定容器和所述砂石废水定容器的下方分别设有带电磁阀的出水管、并分别伸入所述稀释池中，所述稀释池上还布置有搅拌装置，所述稀释池的下方布置有机械振动装置，所述稀释池靠近底部的侧壁设有带电磁阀的排空管；所述稀释池内还设有悬浮物浓度计传感器，所述悬浮物浓度计传感器通过线缆与设置在所述稀释池外部的悬浮物浓度计主机连接；本装置通过精准控制回水和砂石废水比例，保证良好的稀释效果，通过机械搅拌和机械振动组合方式进一步保证回水和砂石废水的混合效果，进而保证良好的稀释效果。

Description

一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置

技术领域

本实用新型涉及到高浓度废水在线检测技术领域，具体涉及到一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置。

背景技术

水电站建设施工中需要大量的砂石骨料，砂石骨料生产过程中会产生大量的冲洗废水，其中固体悬浮物(SS)浓度极高，范围可达10000mg/L～180000mg/L。实际工程建设中一般砂石废水的SS浓度通常大于60000mg/L。若这些废水直接排放将造成严重的生态环境破坏。现有较成熟的砂石废水处理手段是采用絮凝沉淀方式，通过加药处理将废水中SS浓度降低到70mg/L以下，满足排放要求。实际生产中由于施工进度、骨料质量等因素的变化导致砂石废水的SS浓度呈波动状态，为了出水水质达标和避免过量加药，需要根据废水SS浓度实时调整絮凝剂加药量。但是目前水电站大多仍采取粗放的、依据工人经验肉眼识别的方式调整加药量，效率低且极容易造成误差导致出水不达标或者药剂浪费、成本增加。因此有必要利用先进的在线快速电子检测仪器替代传统的人工识别。

针对水电砂石***SS浓度较高的特点，需要配备能够在线检测高SS浓度的检测仪。目前市面上检测量程最高的进口仪器其检测范围达到1～500000mg/L，但该产品价格昂贵、保养要求极高，成本上不适用于砂石骨料废水***。现有的国产仪器价格合适，但检测范围最大只能够达到1～120000mg/L。且大量程下仪器检测准确度只有±5％，导致难以应对砂石废水中可能出现的所有情况。

中国实用新型专利(公开号：CN209589637U)在2019年公开了一种高浓度废水在线检测仪进水稀释装置，包括废水定容器和自来水定容器，所述的废水定容器上方连接设有废水管，废水管上设有电磁阀一，所述的自来水定容器上方连接设有进水管，进水管上设有电磁阀二，所述的废水定容器和自来水定容器分别通过排水管一和排水管二连接稀释筒，排水管一上设有电磁阀三，排水管二上设有电磁阀四，所述的稀释筒上设有搅拌装置，所述的稀释筒的一侧通过取样管连接在线检测仪***，所述的取样管上设有电磁阀五和进水泵，所述的稀释筒的底部设有排空管，排空管上设有电磁阀六。该装置能够自动化控制，进行高浓度废水的在线检测，但是在对含有砂石的固废进行处理时，搅拌分散效果不佳，而且砂石容易堵塞排空管，不易清洗。另外，该装置检测使需要在稀释筒内取样进行检测，不能够直接测定。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，包括稀释池，以及设置在所述稀释池上方的回水定容器和砂石废水定容器，所述回水定容器和所述砂石废水定容器的下方分别设有带电磁阀的出水管、并分别伸入所述稀释池中，所述稀释池上还布置有搅拌装置，所述稀释池的下方布置有机械振动装置，所述稀释池靠近底部的侧壁设有带电磁阀的排空管；所述稀释池内还设有悬浮物浓度计传感器，所述悬浮物浓度计传感器通过线缆与设置在所述稀释池外部的悬浮物浓度计主机连接。

本在线快速检测装置通过精准控制回水和砂石废水比例，保证良好的稀释效果，通过机械搅拌和机械振动组合方式进一步保证回水和砂石废水的混合效果，进而保证良好的稀释效果。

本在线快速检测装置能够实现低成本、高精度测量高浓度的砂石冲洗废水，理论上可以通过调节稀释倍数实现任意高浓度废水的测量，解决了现有浓度检测仪器由于量程精度不符合要求或造价过高等原因无法与砂石废水***匹配使用的难点。应用场景广泛，适用于单一物料的所有场所。

将所述机械振动装置置于所述稀释池下方，通过振动作用进一步增强所述稀释池中回水和砂石废水的混合效果，同时避免SS自然沉降造成测试结果不准确以及堵塞所述排空管。

通过所述悬浮物浓度计传感器能够直接获取混合后溶液的浓度，测量既方便也准确，使用时所述悬浮物浓度计传感器需要浸没在废水液面以下，以实现稀释后废水的实时检测。

本在线快速检测装置的检测方法按照如下步骤进行：

一、按照高浓度砂石废水设定的所需稀释倍数，定量将废水和回水分别打入砂石废水定容器和回水定容器中，由容量计控制进水量；

二、打开各个定容器下方的电磁阀将废水和回水加入到所述稀释池中，同时开启所述搅拌装置和所述机械振动装置，均匀混合后读取所述悬浮物浓度计主机上的示数并根据稀释倍数计算砂石废水SS实际浓度；

所述砂石废水SS实际浓度计算公式：C＝C1/n。

其中C为砂石废水SS实际浓度，C1为在线悬浮物浓度计测试稀释废水的浓度，n为砂石废水稀释倍数。

三、测试完成后打开所述排空管排空稀释的废水，并单独打入回水清洗所述稀释池。清洗时所述搅拌装置及所述机械振动装置均处于工作状态，清洗后排空所述稀释池，等待下一次测量；可以通过编写程序设定检测间隔时间。

稀释的废水利用处理得到的回水作为稀释剂，考虑到回水水质标准设定为不超过70mg/L，以砂石废水浓度为60000mg/L为例，使用纯水或回水的区别造成的测量误差可以控制在1％，符合精度的实际需求。因此考虑到砂石***的节水需求，选取回水作为稀释剂。

进一步的，所述机械振动装置为设置在所述稀释池下方的振动平板、若干平行排布的振动棒和超声波振动装置中的一种或者多种的组合，所述振动平板或者所述振动棒均通过振动电机连接驱动，所述超声波振动装置通过超声波驱动电源连接驱动。所述振动电机带动所述振动平板或者所述振动棒振动，实现所述稀释池的振动；采用所述振动棒时，所述振动电机可以内置在所述振动棒内。所述超声波驱动装置的电源带动超声波振动装置产生超声波，实现所述稀释池中混合废水的振动。

进一步的，所述振动平板以及所述振动棒的振动频率≥50Hz，所述超声波振动装置的频率在20-40KHz。

进一步的，所述搅拌装置包括设置在所述稀释池上方的搅拌电机，以及与所述搅拌电机连接的搅拌轴，所述搅拌轴伸入到所述稀释池内的液体中并在所述搅拌轴上设有若干层搅拌叶片。通过所述搅拌电机驱动所述搅拌轴及所述搅拌叶片转动，促使回水和砂石废水在所述稀释池内充分混合。

进一步的，所述搅拌装置的转速≥200rpm。

进一步的，所述稀释池为封闭结构，所述稀释池具有可启闭的顶板，所述顶板的中部安装所述搅拌装置；所述顶板上方还设有若干支撑架，所述支撑架用于支撑固定所述回水定容器和所述砂石废水定容器。所述顶板的设置便于这些部件的安装和固定。

进一步的，所述支撑架包括若干支撑杆，所述支撑杆的一端螺接在所述顶板上，另一端焊接有倾斜的支撑板，所述支撑板抵接所述回水定容器或者所述砂石废水定容器的外壁，所述支撑板与所述外壁之间设有减振垫，起到减振作用，减少振动对这些定容器的负面影响。

进一步的，所述顶板上设有供所述线缆穿过的通孔，所述通孔内设有线夹或者钩子。所述线夹或者所述钩子的设置能够固定所述线缆，当所述悬浮物浓度计传感器浸没到合理位置后，能够将所述线缆固定住，避免其位置在测量的过程中随意变化。

进一步的，所述回水定容器和所述砂石废水定容器内还分别设有容量计，所述回水定容器和所述砂石废水定容器还分别连接有带电磁阀的进水管；所述容量计、所述电磁阀、所述搅拌装置的搅拌电机、所述机械振动装置的驱动器件(如驱动电机或者驱动电源等)和所述悬浮物浓度计传感器均与PLC控制器连接，所述PLC控制器可以设置在所述悬浮物浓度计主机内，也可以独立设置再与所述悬浮物浓度计主机连接。

所述PLC控制器为可编程的工业控制器，内设控制程序，以实现全自动化控制，控制精度更高，操作简便。

进一步的，所述振动平板上设有卡合槽，所述稀释池的底部卡合在所述卡合槽内，所述卡合槽的***还设有若干限位块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本在线快速检测装置通过精准控制回水和砂石废水比例，保证良好的稀释效果，通过机械搅拌和机械振动组合方式进一步保证回水和砂石废水的混合效果，进而保证良好的稀释效果；2、本在线快速检测装置能够实现低成本、高精度测量高浓度的砂石冲洗废水，理论上可以通过调节稀释倍数实现任意高浓度废水的测量，解决了现有浓度检测仪器由于量程精度不符合要求或造价过高等原因无法与砂石废水***匹配使用的难点；3、将所述机械振动装置置于所述稀释池下方，通过振动作用进一步增强所述稀释池中回水和砂石废水的混合效果，同时避免SS自然沉降造成测试结果不准确以及堵塞所述排空管；4、通过所述悬浮物浓度计传感器与主机的配合能够直接获取混合后溶液的浓度，测量方便也准确。

附图说明

图1为本实用新型一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置的整体示意图；

图2为本实用新型支撑架的结构示意图；

图3为本实用新型稀释池顶板上线缆固定结构；

图4为本实用新型稀释池下方的振动平板的结构示意图；

图中：1、稀释池；101、顶板；102、通孔；2、回水定容器；201、回水出水管；202、回水进水管；3、砂石废水定容器；301、砂石废水出水管；302、砂石废水进水管；4、搅拌电机；5、搅拌轴；6、搅拌叶片；7、振动棒；8、排空管；9、悬浮物浓度计传感器；10、悬浮物浓度计主机；11、电磁阀；12、容量计；13、线缆；14、线夹；15、支撑杆；16、支撑板；17、减振垫；18、振动平板；19、卡合槽；20、限位块；21、振动电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1所示，一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，包括稀释池1，以及设置在所述稀释池1上方的回水定容器2和砂石废水定容器3，所述回水定容器2和所述砂石废水定容器3的下方分别设有带电磁阀的回水出水管201和砂石废水出水管301、并分别伸入所述稀释池1中，所述稀释池1上还布置有搅拌装置，所述稀释池1的下方布置有振动棒，所述稀释池1靠近底部的侧壁设有带电磁阀的排空管8；所述稀释池1内还设有悬浮物浓度计传感器9，所述悬浮物浓度计传感器9通过线缆13与设置在所述稀释池1外部的悬浮物浓度计主机10连接。

本在线快速检测装置通过精准控制回水和砂石废水比例，保证良好的稀释效果，通过机械搅拌和机械振动组合方式进一步保证回水和砂石废水的混合效果，进而保证良好的稀释效果。

将所述振动棒7置于所述稀释池1下方，通过振动作用进一步增强所述稀释池1中回水和砂石废水的混合效果，同时避免SS自然沉降造成测试结果不准确以及堵塞所述排空管。

通过所述悬浮物浓度计传感器9能够直接获取混合后溶液的浓度，测量既方便也准确，使用时所述悬浮物浓度计传感器9需要浸没在废水液面以下，以实现稀释后废水的实时检测。

进一步的，所述回水定容器2和所述砂石废水定容器3内还分别设有容量计12，所述回水定容器2和所述砂石废水定容器3还分别连接有带电磁阀的回水进水管202和砂石废水进水管302；所述容量计12、所述电磁阀11、所述搅拌装置的搅拌电机和所述悬浮物浓度计传感器9均与PLC控制器连接。所述PLC控制器为可编程的工业控制器，内设控制程序，以实现全自动化控制，控制精度更高，操作简便。

进一步的，所述搅拌装置包括设置在所述稀释池1上方的搅拌电机4，以及与所述搅拌电机4连接的搅拌轴5，所述搅拌轴5伸入到所述稀释池1内的液体中并在所述搅拌轴5上设有若干层搅拌叶片6。通过所述搅拌电机4驱动所述搅拌轴5及所述搅拌叶片6转动，促使回水和砂石废水在所述稀释池内充分混合。

本在线快速检测装置的检测方法按照如下步骤进行：

(1)按照高浓度砂石废水设定的所需稀释倍数为10，定量将10ml废水和90ml回水分别打入砂石废水定容器和回水定容器中，由容量计控制进水量；

(2)打开各个定容器下方的电磁阀将废水和回水加入到所述稀释池中，同时开启所述搅拌装置和所述振动棒，所述搅拌装置转速设定为200rpm，所述振动棒频率设定为50Hz；均匀混合后读取所述悬浮物浓度计主机10上的示数并根据稀释倍数计算砂石废水SS实际浓度；

所述砂石废水SS实际浓度计算公式：C＝C₁/10。

其中C为砂石废水SS实际浓度，C₁为在线悬浮物浓度计测试稀释废水的浓度，10为砂石废水稀释倍数。

(3)测试完成后打开所述排空管排空稀释的废水，并单独打入100ml回水清洗所述稀释池。清洗时所述搅拌装置及所述机械振动装置均处于工作状态，清洗后排空所述稀释池，等待下一次测量；可以通过编写程序设定检测间隔时间。

实施例二：

本实施例提供了另一种稀释倍数的检测方法。

(1)按照高浓度砂石废水设定的所需稀释倍数为20，定量将10ml废水和190ml回水分别打入砂石废水定容器和回水定容器中，由容量计控制进水量；

(2)打开各个定容器下方的电磁阀将废水和回水加入到所述稀释池中，同时开启所述搅拌装置和所述振动棒，所述搅拌装置转速设定为300rpm，所述振动棒频率设定为80Hz；均匀混合后读取所述悬浮物浓度计主机上的示数并根据稀释倍数计算砂石废水SS实际浓度；

所述砂石废水SS实际浓度计算公式：C＝C₁/20。

其中C为砂石废水SS实际浓度，C₁为在线悬浮物浓度计测试稀释废水的浓度，20为砂石废水稀释倍数。

(3)测试完成后打开所述排空管排空稀释的废水，并单独打入200ml回水清洗所述稀释池。清洗时所述搅拌装置及所述机械振动装置均处于工作状态，清洗后排空所述稀释池，等待下一次测量.

实施例三：

本实施例提供了稀释池的一种结构。

如图2所示，所述稀释池1为矩形封闭结构，所述稀释池1具有可启闭的顶板101，所述顶板101的中部安装所述搅拌电机4；所述顶板101上方还设有若干支撑架，所述支撑架用于支撑固定所述回水定容器2和所述砂石废水定容器3。所述顶板101的设置便于这些部件的安装和固定。

进一步的，所述支撑架包括若干支撑杆15，所述支撑杆15的一端螺接在所述顶板101上，另一端焊接有倾斜的支撑板16，所述支撑板16抵接所述回水定容器2或者所述砂石废水定容器3的外壁，所述支撑板16与所述外壁之间设有减振垫17，起到减振作用，减少振动对这些定容器的负面影响。

进一步的，如图3所示，所述顶板101上设有供所述线缆13穿过的通孔102，所述通孔102内设有线夹14，所述线夹14为弹性夹。所述线夹14的设置能够固定所述线缆13，当所述悬浮物浓度计传感器9浸没到合理位置后，能够将所述线缆13固定住，避免其位置在测量的过程中随意变化。

实施例四：

本实施例提供了另一种结构的机械振动装置。

如图4所示，所述机械振动装置为设置在所述稀释池1下方的振动平板18，所述振动平板18均通过振动电机21连接驱动。

进一步的，所述振动平板18上设有卡合槽19，所述稀释池1的底部卡合在所述卡合槽19内，所述卡合槽19的***还设有若干限位块20，以对所述稀释池1进行限位。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，包括稀释池，以及设置在所述稀释池上方的回水定容器和砂石废水定容器，所述回水定容器和所述砂石废水定容器的下方分别设有带电磁阀的出水管、并分别伸入所述稀释池中，所述稀释池上还布置有搅拌装置，其特征在于，所述稀释池的下方布置有机械振动装置，所述稀释池靠近底部的侧壁设有带电磁阀的排空管；所述稀释池内还设有悬浮物浓度计传感器，所述悬浮物浓度计传感器通过线缆与设置在所述稀释池外部的悬浮物浓度计主机连接。

2.根据权利要求1所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述机械振动装置为设置在所述稀释池下方的振动平板、若干平行排布的振动棒和超声波振动装置中的一种或者多种的组合，所述振动平板或者所述振动棒均通过振动电机连接驱动，所述超声波振动装置通过超声波驱动电源连接驱动。

3.根据权利要求2所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述振动平板以及所述振动棒的振动频率≥50Hz，所述超声波振动装置的频率在20-40KHz。

4.根据权利要求1所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述搅拌装置包括设置在所述稀释池上方的搅拌电机，以及与所述搅拌电机连接的搅拌轴，所述搅拌轴伸入到所述稀释池内的液体中并在所述搅拌轴上设有若干层搅拌叶片。

5.根据权利要求1或者4所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述搅拌装置的转速≥200rpm。

6.根据权利要求1所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述稀释池为封闭结构，所述稀释池具有可启闭的顶板，所述顶板的中部安装所述搅拌装置；所述顶板上方还设有若干支撑架，所述支撑架用于支撑固定所述回水定容器和所述砂石废水定容器。

7.根据权利要求6所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述支撑架包括若干支撑杆，所述支撑杆的一端螺接在所述顶板上，另一端焊接有倾斜的支撑板，所述支撑板抵接所述回水定容器或者所述砂石废水定容器的外壁。

8.根据权利要求6所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述顶板上设有供所述线缆穿过的通孔，所述通孔内设有线夹或者钩子。

9.根据权利要求1所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述回水定容器和所述砂石废水定容器内还分别设有容量计，所述回水定容器和所述砂石废水定容器还分别连接有带电磁阀的进水管；所述容量计、所述电磁阀、所述搅拌装置的搅拌电机、所述机械振动装置的驱动器件和所述悬浮物浓度计传感器均与PLC控制器连接。

10.根据权利要求2所述的高浓度水电砂石废水SS浓度在线快速检测装置，其特征在于，所述振动平板上设有卡合槽，所述稀释池的底部卡合在所述卡合槽内，所述卡合槽的***还设有若干限位块。

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