一种高效反渗透净化水质动态监测装置及方法与流程

本发明涉及水质动态监测，尤其涉及一种高效反渗透净化水质动态监测装置及方法。

背景技术：

1、反渗透技术作为一种有效的水质净化方法被广泛应用。然而，现有的反渗透系统在运行过程中难以实时监测水质变化，导致无法及时调整操作参数以适应水质波动，影响净化效率和膜的使用寿命。因此，开发一种能够高效动态监测水质并实时反馈的装置及方法具有重要的实际意义。

2、经检索，中国专利申请号为cn202222673074.4的专利，公开了一种水质反渗透净化水设备，属于净化水设备技术领域，包括：箱体，所述箱体内部设置有反渗透处理装置，所述反渗透处理装置顶部连接有进水管，所述反渗透处理装置顶部且位于进水管的一侧连接有出水管，所述箱体的表面设置有滤芯检测装置，所述滤芯检测装置一侧与反渗透处理装置连接，所述箱体的一侧设置有进料口，所述进料口底部连接有进料管。上述文献中的净化水设备存在以下不足：虽能够满足一定的水质净化功能，但是不能够很好的实时监测和对比处理前后的水质参数，还有待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高效反渗透净化水质动态监测装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种高效反渗透净化水质动态监测装置，包括：

4、进水质量监测模块，用于实时监测进入反渗透膜前的水质参数；

5、出水质量监测模块，用于实时监测反渗透膜处理后的水质参数；

6、数据处理器，用于接收进水和出水质量监测模块的数据并进行处理；

7、控制单元，根据数据处理器的处理结果，自动调整反渗透系统的工作压力、流量和清洗周期；

8、反馈调节模块，用于将控制单元的调整信号反馈至反渗透系统，实现系统的动态平衡；

9、所述监测装置还设置有用于向进水质量监测模块和出水质量监测模块辅助送水的送水机构，送水机构安装于反渗透膜处理前后的输送管内；

10、所述送水机构包括：

11、支撑架，支撑架固定于输送管内壁；

12、转轮，转轮通过安装轴可转动的安装于支撑架内壁，支撑架上安装有用于驱动安装轴转动的驱动部；

13、安装座，安装座固定于转轮的圆周外壁，安装座内通过第一弹簧安装有弹力板；

14、推板，推板固定于弹力板的一端；

15、弧形座，弧形座安装于输送管内侧，弧形座的一侧开设有供弹力板通过的通道，各推板基于弹力板的转动，周期性的经过弧形座内部；

16、所述进水质量监测模块和出水质量监测模块均包括：

17、检测仪，检测仪的输入端通过检测管与弧形座内部空间连通；

18、回流管，回流管安装于检测仪的输出端，回流管的一端与输送管内部连通；

19、排放管，排放管安装于回流管上，排放管和回流管的交汇处设置有用于切换通路的控制阀。

20、作为本发明一种优选的：所述水质动态监测装置还包括：人机交互模块，用于显示实时数据、系统状态以及提供用户操作接口。

21、作为本发明一种优选的：所述水质动态监测装置的监测方法，包括如下步骤：

22、s1：安装进水质量监测模块和出水质量监测模块于反渗透系统的相应位置；

23、s2：设定数据处理器中的算法和公式，确保准确处理来自监测模块的信号；

24、s3：控制单元根据处理后的数据，调整反渗透系统的工作参数；

25、s4：反馈调节模块将控制信号传递至反渗透系统的各个执行部件；

26、s5：重复s1-s4，持续进行水质的动态监测和系统的实时调整。

27、作为本发明一种优选的：所述弧形座上安装有限位组件，所述限位组件包括：

28、上支架，上支架通过第二弹簧安装于弧形座顶部；

29、第一滑板，第一滑板顶部固定于上支架底部外壁，第一滑板上下滑动连接于弧形座顶部内壁，第一滑板底端伸入至弧形座内部，第一滑板的底端呈斜面结构，推板基于转轮转动与第一滑板底部接触时，能够将第一滑板向上挤压；

30、第二滑板，第二滑板顶部固定于上支架底部外壁，第二滑板上下滑动连接于弧形座顶部内壁，第二滑板对推板起到阻挡作用；

31、其中，所述第一滑板到第二滑板的距离，小于两个相邻推板的间距；检测管的一端与弧形座内第一滑板和第二滑板之间的空间相导通。

32、作为本发明一种优选的：所述推板靠近弹力板的一端两侧一体式设置有侧板，侧板呈与弧形座内壁相适配的弧面结构，侧板和推板形成t型结构。

33、作为本发明一种优选的：所述弧形座的截面呈两个上下对称的l状结构；所述弹力板外侧固定有弹力带，弹力带的位置与弧形座通道的位置相适配。

34、作为本发明一种优选的：所述驱动部包括：

35、电机盒，电机盒安装于支撑架底部；

36、驱动电机，驱动电机安装于支撑架内，安装轴的一端与驱动电机的输出端传动连接。

37、作为本发明一种优选的：所述水质动态监测装置的监测方法，包括如下步骤：

38、s1：安装传感器并进行初始化设置；确保所有传感器正确连接，并且进行零点校准与灵敏度校正；

39、s2：实时采集进水和出水的水质参数；使用多通道数据采集系统同步收集各传感器的读数；

40、s3：通过传感器将采集到的参数转换为电信号；每个传感器对特定的水质指标进行测量并输出相应的电信号；

41、s4：对电信号进行放大和滤波处理，以消除噪声干扰，提高信号与噪声的比例；

42、s5：数据处理器对处理后的电信号进行模数转换，并将其输入到预设的算法中进行数据分析和解读；

43、s6：控制单元根据数据分析结果，制定调整策略并计算出最佳工作参数如压力、流量；

44、s7：反馈调节模块将调整后的工作参数发送至执行机构，如泵速控制器、阀门定位器和流量调节器；

45、s8：执行机构响应指令，精确调整泵速、阀门开度和流量设定，确保反渗透系统按照优化参数运行；

46、s9：重复s2至s8，形成一个闭环控制系统，持续进行水质的动态监测和系统的实时调整。

47、作为本发明一种优选的：所述s5的具体方式为：

48、s51：利用预设公式计算反渗透膜的去除率和通量：

49、去除率(％)＝[(cf-cp)/cf]*100；

50、其中，cf为进水中特定溶质的浓度，cp为出水中特定溶质的浓度；通量(j)＝v/(a*t)其中，v为透过体积，a为膜面积，t为时间；

51、s52：运用机器学习模型分析历史数据与实时数据，预测未来的水质变化趋势；

52、s54：根据分析结果，评估反渗透系统当前的运行状况并识别可能的性能下降风险。

53、作为本发明一种优选的：所述s6中：

54、如果监测到进水质量发生变化，控制单元将计算新的工作压力和流量设置以保持出水质量；

55、如果预测到潜在的污染风险，控制单元将提前触发清洗周期以避免膜污染。

56、本发明的有益效果为：

57、1.本发明通过设置进水质量监测模块、出水质量监测模块、数据处理器等结构，能够实时监测和对比处理前后的水质参数；通过设置送水机构，能够基于转轮转动，利用推板推送水体，达到辅助送水的目的。

58、2.本发明通过设置限位组件，能够在转轮转动过程中，利用第二滑板对先进入弧形座的推板进行阻挡，随着转轮继续转动，在相应弹力板形变的配合下，被阻挡的推板暂时留至于弧形座内；后方的推板进入弧形座，且两个推板的间距逐步缩小，从而能够将水体辅助挤入检测管内，当后进入的推板接触第一滑板时，能够将第一滑板向上推动，使得第二滑板同步向上移动，从而使得先进入的推板解除限位效果，以便于从弧形座内脱出。

59、3.本发明在推板通过限位组件的第二滑板后，限位组件能够基于第二弹簧回弹力复位；随着转轮继续转动，后进入的推板到达第二滑板处被限位，如此反复，实现了辅助输送水体的目的。