一种水处理水质检测仪表预处理装置系统及其工作方法与流程

1.本发明涉及水处理水质检测技术领域，更具体地说，涉及一种水处理水质检测仪表预处理装置系统及其工作方法。


背景技术：

2.随着科技发展，精确控制、智慧水厂等概念越来越热，水处理行业对于仪表的依赖度越来越高。水质检测仪表作为底层工具，是确保以及指导水厂稳定运营以及实现自动化智慧化的基石。水处理中水质环境复杂，尤其是部分工艺环节悬浮固体含量较高，化学分析法仪表如正磷酸盐仪、氨氮仪等化学法分析仪表要求滤后水样；离子选择电极及分光光度直读法仪表在悬浮固体含量高的水中稳定性受到限制。
3.为了提高水质监测仪表稳定性及延长仪表使用寿命，部分悬浮固体含量高的工艺单元在检测水中污染物浓度时需引入水样预处理装置。
4.现阶段其他提出水质检测仪表预处理装置的专利大多都设置复杂的预处理工艺流程。
5.经检索，申请公布号为cn112816291a的中国发明专利，公开了一种用于高浊水分析仪表的水样预处理系统及其工作方法。水样经水样流量控制组件进行流量调整，当水样中的固体颗粒较少时，水样流量控制组件输出的水样经旁路管道进入到二级预处理设备中进行过滤，当水样中的固体颗粒较多时，水样流量控制组件输出的水样先进入到一级预处理组件中进行过滤，然后再进入到二级预处理设备中进行过滤，二级预处理设备输出的水样进入到水样分析仪表中。一级处理采用离心沉淀，二级处理采用砂滤。该系统及其工作方法能够实现在线化学仪表对高浊水的连续监测，但处理流程工艺复杂。
6.经检索，授权公告号为cn212110862u的中国实用新型专利，公开了一种水质检测仪表取源预处理装置。包括底板、取样泵、取样泵进水管、处理箱、过滤器、冲洗进水管、出水管、排污管、第一阀门和第二阀门，所述底板顶部的一侧固定安装有取样泵，所述取样泵的进水处固定连通有取样泵进水管，所述取样泵的出水口固定连通有取样泵出水管，所述底板的顶部且位于取样泵的右侧固定安装有处理箱，所述处理箱的内部设置有过滤器。通过在盖板上表面安装有电推杆和伺服电机，可以带动u型清洗刷对过滤箱内壁残留的杂志清洗干净。该装置提高了过滤箱内部清洗的便利性和清洗质量，避免过滤箱内壁残留的部分杂志影响下一次水质检测的结果，但该方案中的处理箱体积较大会造成水样留存，使检测结果较实际滞后，水箱清洁也较麻烦。
7.综上所述，部分水质检测仪表在检测水中污染物浓度时要求滤后水样，但现有技术未能有效解决水样悬浮固体含量高的问题，因此，提高水质检测仪表稳定性及延长仪表使用寿命的技术问题亟待解决。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，针对现有技术中部分要求滤后水样的水质检测仪表稳定性差
的不足，提供一种预处理装置系统，通过过滤装置、反冲洗组件等机构的合理设置，以克服上述的技术问题。
9.为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
10.本发明的一种水处理水质检测仪表预处理装置系统，包括过滤装置、取样组件、过滤水反冲洗组件、水样留置机构及plc系统；所述过滤装置的出口与取样组件入口相连通，取样组件的出口及过滤水反冲洗组件的入口均位于水样留置机构内，过滤水反冲洗组件的出口位于取样组件入口端上，plc系统与取样组件及过滤水反冲洗组件之间电连接，用于实时监测取样组件及过滤水反冲洗组件的信号，进而控制取样组件及过滤水反冲洗组件的运行。通过上述结构的设置，过滤装置能够满足自动清洗功能，减少因过滤装置堵塞进而影响检测仪表稳定性的情况；plc系统通过对取样组件及过滤水反冲洗组件信号的实时监测，远程掌握进水泵、反冲洗泵的启停，以防采样错误导致数据偏差，保证系统稳定运行。
11.优选地，所述过滤装置包括mbr膜片和配重，所述配重位于mbr膜片的底部；所述mbr膜片的顶部设有膜出口，所述膜出口与取样组件入口相连；过滤装置采用mbr膜片，与平板膜相比更防堵，更换频率地低、使用寿命更高；过滤装置设置配重，以避免水流冲击致使mbr膜片上浮，吸入空气，导致取水失败。
12.优选地，所述取样组件包括取样管、进水泵和流量计，所述进水泵一端通过取样管与过滤装置相连，另一端通过取样管与流量计相连，所述流量计的另一端通过取样管与水样留置机构相连；流量计用于远程查看装置系统运行情况，当流量计流量低于某一限值时，表明系统故障，能够及时发现问题并处理；另根据故障时间剔除此时间段的检测仪表数据，保证上层自动化及智慧化软件系统数据能够反应真实水质情况。
13.优选地，所述过滤水反冲洗组件包括取水管、反冲洗泵和反冲洗管，所述反冲洗泵一端通过取水管与水样留置机构相连，另一端通过反冲洗管与过滤装置出口处的取样管相连；由于过滤水反冲洗组件与水样留置机构相连，因此反冲洗泵无需外接水源，将水样留置机构内的过滤水循环利用，操作便捷的同时节约水源。
14.优选地，所述水样留置机构包括水样留置桶，所述水样留置桶的侧壁上部设有溢流口，溢流口处连接有溢流管，所述溢流管的另一端位于池体中，溢流水样通过溢流口及溢流管流回池内。
15.优选地，所述plc系统包括plc控制柜和plc控制器，所述plc控制柜位于远离取样组件及过滤水反冲洗组件的上方，plc控制器置于plc控制柜的内部；plc控制器可实时监测进水泵、反冲洗泵及流量计信号，远程掌握设备运行状态，及时发现并解决问题，保证系统稳定运行。
16.优选地，还包括检测器水样连通装置，所述检测器水样连通装置一端通过取样管与流量计相连，另一端通过取样管与水样留置机构相连；检测器水样连通装置包括顶盖和连通装置体，所述顶盖设置有开孔，通过螺纹连接于连通装置体的顶部；所述连通装置体包括进水管、出水管和管体；所述管体内放置有检测器探头；所述顶盖开孔孔径略大于检测器探头直径；所述检测器探头上套设有密封圈，用于固定顶盖在检测器探头上的位置；所述检测器探头的监测点位置低于连通装置体进出水平行线。
17.通过检测器水样连通装置的设置，相比于现有技术中将检测器探头直接置于水样桶中，可以避免因水样桶中残留水样的影响导致的检测数据不准确的问题，另外，由于检测
器探头采用直插式插入检测器水样连通装置内，拿取方便的同时，进出水管的水流便于对检测器探头进行清洗。
18.优选地，还包括化学分析法检测仪表，所述化学分析法检测仪表内设有蠕动泵，蠕动泵通过取样管与水样留置机构相连。
19.优选地，还包括限位件，所述限位件包括限位板和限位螺丝；所述限位板上设有限位孔；限位板通过限位螺丝和限位孔固定在池壁或池体顶面；过滤装置与限位件固定连接；过滤装置通过绳索或不锈钢链条固定在池顶面或池壁限位件上，将过滤装置垂直悬挂于池水中，方便检修时提取过滤装置。
20.本发明还提供一种水处理水质检测仪表预处理装置系统的工作方法，包括以下步骤：水样经过滤装置进行过滤后进入取样组件，取样组件取样后将水样导入水样留置机构，当plc系统实时监测信号出现异常，plc系统将暂停取样组件工作，同时启动过滤水反冲洗组件，过滤水反冲洗组件从水样留置机构处取水后对过滤装置进行反冲洗，反冲洗完成后，plc系统关闭过滤水反冲洗组件，启动取样组件，取样组件继续进行取样。
附图说明
21.图1为本发明一种水处理水质检测仪表预处理装置系统应用于化学分析法仪表示意图；
22.图2为本发明一种水处理水质检测仪表预处理装置系统应用于直读法仪表示意图；
23.图3为本发明中检测器水样连通装置结构示意图；
24.示意图中的标号说明：
25.100、过滤装置；101、mbr膜片；102、配重；103、膜出口；
26.200、取样组件；201、取样管；202、进水泵；203、流量计；
27.300、过滤水反冲洗组件；301、取水管；302、反冲洗泵；303、反冲洗管；
28.400、水样留置机构；401、水样留置桶；402、溢流口；403、溢流管；
29.500、plc系统；501、plc控制柜；502、plc控制器；
30.600、限位件；601、限位板；602、限位螺丝；
31.700、检测器水样连通装置；701、顶盖；702、连通装置体；703、进水管；704、出水管；705、管体；706、检测器探头；
32.800、化学分析法检测仪表。
具体实施方式
33.为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
34.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视
为本发明可实施的范畴；除此之外，本发明的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。
35.实施例1
36.本实例检测器采用分光光度直读法仪表。
37.本实例中一种水处理水质检测仪表预处理装置系统包括过滤装置100、取样组件200、过滤水反冲洗组件300、水样留置机构400及plc系统500；所述过滤装置100的出口与取样组件200入口相连通，取样组件200的出口及过滤水反冲洗组件300的入口均位于水样留置机构400内，过滤水反冲洗组件300的出口位于取样组件200入口端上；所述plc系统500与取样组件200及过滤水反冲洗组件300之间电连接，用于实时监测取样组件200及过滤水反冲洗组件300的信号，进而控制取样组件200及过滤水反冲洗组件300的运行。
38.所述过滤装置100包括mbr膜片101和配重102，所述配重102位于mbr膜片101的底部；所述mbr膜片101的顶部设有膜出口103，所述膜出口103与取样组件入口相连。所述mbr膜片101通过不锈钢锁链悬挂于池体顶面或池壁限位件上，mbr膜片101整体垂直悬挂于池水中，方便检修时提取。过滤装置100采用mbr膜片101，与平板膜相比更防堵，更换频率地低、使用寿命更高；mbr膜片101底部相对设置配重102铅块，保证膜全部浸入水中，进而避免水流冲击致使mbr膜片101上浮出水面，吸入空气，导致取水失败。mbr膜片101上边缘距水面约20～40cm，膜通量为60～70l/h。
39.关于所述取样组件200的具体结构包括取样管201、进水泵202和流量计203，所述进水泵202一端通过取样管201与过滤装置100相连，另一端通过取样管201与流量计203相连，所述流量计203的另一端通过取样管201与水样留置机构400相连。进水泵202通过取样管201将滤后水样从膜出口103抽吸，进水泵202功率n1为180w，取样管201采用塑料软管，外径为10mm，内径为6mm，进水泵202除反冲洗时外连续不间断工作，满足在线仪表连续自动监测的要求。流量计203用于远程查看装置系统运行情况，当流量计203流量低于某一限值时，表明系统故障，能够及时发现问题并处理；另根据故障时间剔除此时间段的检测仪表数据，保证上层自动化及智慧化软件系统数据能够反应真实水质情况。
40.另外，所述过滤水反冲洗组件300包括取水管301、反冲洗泵302和反冲洗管303，所述反冲洗泵302一端通过取水管301与水样留置机构400相连，另一端通过反冲洗管303与过滤装置100出口处的取样管201相连。反冲洗泵302通过取水管301从水样留置桶400中取水，过滤水经反冲洗管303到达与过滤装置100相连的取样管201后对mbr膜片101进行自动反冲洗。反冲洗水泵302的功率n2为300w，反冲洗时间t取90s，反冲洗时间间隔为5h。反冲洗时间过长直读法仪表读数波动过大，反冲洗时间过短无反冲洗效果。
41.本实施例中，所述水样留置机构400包括水样留置桶401，所述水样留置桶401的侧壁上部设有溢流口402，溢流口402处连接有溢流管403，所述溢流管403的另一端位于池体中，溢流水样通过溢流口402及溢流管403流回池内。溢流管403管径需大于取水管301管径，水样留置桶401的体积需满足一次反冲洗所需水量体积，水样留置桶有效体积为15～16l。
42.进一步地，所述plc系统500包括plc控制柜501和plc控制器502，所述plc控制柜8位于远离取样组件200及过滤水反冲洗组件300的上方，plc控制器502置于plc控制柜501的内部。plc控制器502可实时监测进水泵202、反冲洗泵302及流量计203信号，系统数据支持远程传输，控制进水泵202、反冲洗泵302的启停，以防采样错误导致数据偏差，保证系统稳
定运行。进水泵202与反冲洗泵302不可同时运行，系统启动时先进行反冲洗。
43.更进一步地，所述预处理装置系统还包括限位件600，所述限位件600包括限位板601和限位螺丝602；所述限位板601上设有限位孔；限位板601通过限位螺丝602和限位孔固定在池壁或池体顶面；过滤装置100与限位件600固定连接。
44.本实施例中为分光光度直读法检测仪表的使用设置了检测器水样连通装置700，所述检测器水样连通装置700一端通过取样管201与流量计203相连，另一端通过取样管201与水样留置机构400相连；检测器水样连通装置700包括顶盖701和连通装置体702，所述顶盖701设置有开孔，通过螺纹连接于连通装置体702的顶部；所述连通装置体702包括进水管703、出水管704和管体705；所述管体705内放置有检测器探头706；所述顶盖110开孔孔径略大于检测器探头706直径；所述检测器探头706上套设有密封圈，用于固定顶盖701在检测器探头706上的位置；所述检测器探头706的监测点位置低于连通装置体702进出水平行线，便于水样的实时采样检测。通过检测器水样连通装置700的设置，相比于现有技术中将检测器探头706直接置于水样桶中，可以避免因水样桶中残留水样的影响导致的检测数据不准确的问题。
45.关于所述连通装置体702的具体形式为三通管，检测器探头706从三通管上方插入三通管中，三通管进水管703及出水管704直径为16mm，三通管管体705直径为80mm，检测器探头706直径为50mm。由于检测器探头706采用直插式插入检测器水样连通装置(700)内，拿取方便的同时，进出水管的水流便于对检测器探头(706)进行清洗。
46.下面对预处理装置系统的工作方法作具体描述：
47.先由plc控制器502启动过滤水反冲洗组件300，其中反冲洗泵302通过取水管301从水样留置桶400中取水，过滤水经反冲洗管303流经与过滤装置100相连的取样管201后对mbr膜片101进行自动反冲洗，反冲洗时长达90s后plc控制器502暂停反冲洗泵302的运行；继而启动取样组件200，其中进水泵202通过取样管201将滤后水样从过滤装置100的膜出口103抽吸出来，过滤水样经取样管201进入流量计203，之后再从流量计203的另一端取样管201进入检测器水样连通装置700，过滤水样从连通装置的进水管703进入，位于水流内的检测器探头706的监测点进行采样，经采样后的过滤水样通过出水管704进入水样留置机构400的水样留置桶401内，水样留置桶401的有效体积为15～16l，溢流水样经由溢流口402处的溢流管403流回池内。进水泵202除反冲洗时外连续不间断工作，满足在线仪表连续自动监测的要求。当plc控制器502监测到流量计203的流量低于某一限值时，plc控制器502将暂停取样组件200整体的运行，进而启动过滤水反冲洗组件300，反冲洗泵302再次通过取水管301从水样留置桶400中取水，对mbr膜片101进行自动反冲洗，反冲洗间隔时长为5h。
48.实施例2
49.本实例中所述预处理装置系统基本内容同实例1，其不同之处在于，检测器采用化学分析法检测仪表800，所述化学分析法检测仪表800内设有蠕动泵，蠕动泵通过取样管201从水样留置机构400进行取样，不需设置检测器水样连通装置700。
50.下面对本实例中预处理装置系统的工作方法作具体描述：
51.先由plc控制器502启动过滤水反冲洗组件300，其中反冲洗泵302通过取水管301从水样留置桶400中取水，过滤水经反冲洗管303流经与过滤装置100相连的取样管201后对mbr膜片101进行自动反冲洗，反冲洗时长达90s后plc控制器502暂停反冲洗泵302的运行；
继而启动取样组件200，其中进水泵202通过取样管201将滤后水样从过滤装置100的膜出口103抽吸出来，过滤水样经取样管201进入流量计203，之后再从流量计203的另一端取样管201进入水样留置机构400的水样留置桶401内，此时化学分析法检测仪表800内的蠕动泵通过取样管201从水样留置桶401内进行抽吸取样，水样留置桶401的有效体积为15～16l，溢流水样经由溢流口402处的溢流管403流回池内。进水泵202除反冲洗时外连续不间断工作，满足在线仪表连续自动监测的要求。当plc控制器502监测到流量计203的流量低于某一限值时，plc控制器502将暂停取样组件200整体的运行，进而启动过滤水反冲洗组件300，反冲洗泵302再次通过取水管301从水样留置桶400中取水，对mbr膜片101进行自动反冲洗，反冲洗间隔时长为5h。
52.在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本技术和本发明的应用领域。
53.更具体地，尽管在此已经描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。