【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理，具体涉及一种分流分步混凝装置及其数字智能混凝控制方法。
技术介绍
1、混凝工艺是给排水处理、中水处理以及部分污水处理的核心工艺，包括凝聚和絮凝两个部分，凝聚是指水中加入混凝剂的搅拌混合阶段，絮凝是指投加混凝剂并经充分混合后的源水，在水流作用下使微絮粒相互接触碰撞，以形成更大絮粒的过程；混凝技术的发展就是混合工艺和絮凝工艺的发展。
2、水处理工艺发展初期，混合过程的重要性并未得到充分认识；工程上，混凝剂被简单投加于加压泵前端，利用水泵的搅拌作用完成混合过程，这是最初的混合模式—水泵混合。水泵混合对水泵的腐蚀比较严重，因此，出现了将混凝剂投加在管道中，利用一定长度的管道完成混合，称为管道混合。目前该混合方式仍在应用。跌水混合是基于对气水激烈掺混状态的认识而提出的混合方式，其控制参数是经验性的和感性的。机械搅拌混合池的出现标志着对混合流体动力学机制有了一定的认识，研究者提出用可以表征混合池中流体紊动状态的参数控制机械搅拌混合的效果。
3、给排水行业中的常用混凝技术是通过混凝剂水解形成高聚物，这些大颗粒高聚物对杂质胶体有强烈的吸附能力，能够吸附一定距离内的胶体共同下沉。物理混凝包括自身混凝和大颗粒吸附小颗粒迅速下沉的增浓聚沉。而混凝控制技术则是指采用何种技术和方法来精准确定千吨水混凝剂最佳投加量，以及混凝剂投加的控制方式，以获得最佳混合效果。
4、对于一个特定的水处理工艺系统，净水构筑物的形式与性能已定。混凝控制是指及时调整混凝剂的投加量，以适应源水水质、水量、混凝剂自身效能等因
5、按控制方式可以分为：脱机控制，如经验目测法、电位法等，根据实验或观测结果，对投药工况进行间歇式的人为干预调整；在线控制，即各种自动控制方法，根据对被控参数在线连续监测的结果，控制系统对投药量进行连续自动调节。在线控制可分为：简单反馈控制、前馈控制、复合控制(前馈—反馈控制、串级控制)等多种控制方法。
6、按被控参数的性质可分为：模拟法，通过某种相似模拟关系来确定投药量，包括烧杯实验法、模拟滤池法、模拟沉淀池法等；水质参数法，通过表观的水质参数建立经验模型，作为控制投药量的依据，如数学模拟法等；特性参数法，这类方法皆利用混凝过程中某种微观特性的变化来作为投药量的确定依据，包括电位法、胶体滴定法、流动电流法等电荷控制方法，还包括荧光法、脉动参数法、比表面积法等；效果评价法，以投药混凝后宏观观察到的实际效果为调整投药量的依据，包括经验目测法、浊度测定法等。
7、目前，国内净水厂最常用的数字智能混凝控制方法有，经验目测法、烧杯实验法，以及比较先进的流动电流法。
8、以上所述所有混凝控制技术都存在一个重大缺陷，忽略了混合工艺设施和混合效率在混凝控制中所起到的重要作用。这是国内外给排水行业中混凝控制技术所存在的一个难以解决的问题；因为再先进、再精准的混合效果检测方法和设施设备，所检测到的能代表混合效果的各种数据，只是在各种不同的混合工艺、设施、设备在线运行中取得的混合效果数据。例如流动电流传感器是目前国内外最先进的混合效果检测仪器，它所检测到的混合效果数据就目前来讲，是真实的精准的，但流动电流传感器本身不能改变混合效果，只是利用混凝过程中某种微观特性的变化来作为投药量的确定依据。换种方式讨论，混凝技术脱机控制是人为干预调整，来确定投药量的投加依据。混凝控制技术模拟法是依靠仪器、设施进行测定，来确定投药量的投加依据。总之，目前混凝控制技术，要取到最好的混合效果，只有依靠调整混凝剂投加来解决，这是不科学不严谨的；因为根据混凝剂混凝机理和混凝动力机理，现有的混合工艺、设施、设备在混合过程中，所产生的符合混凝剂混凝机理和混凝动力机理的水力条件和混合滞留时间等要求，不能满足混凝剂混凝机理和混凝动力机理需求，单一依靠调整混凝剂投加量来提升混合效果问题诸多。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种分流分步混凝装置及其数字智能混凝控制方法，解决了现有的混凝装置混凝效果差、外界因素变化应变能力差、提质增效以及降耗减排效果差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、第一方面，提供一种分流分步混凝装置，其包括通过导流筒连通的上混合室和下混合室，上混合室通过混合管与分流管连通，分流管与进水管连通，下混合室的一侧通过文丘里管与进水管连通，下混合室的另一侧与出水管连通；文丘里管上设置有分流调节阀，分流管上设置有流速测试仪，混合管上设置有加药管，加药管与自动加药设备连接，混合管内设置有导流板，上混合室和导流筒内分别设置有搅拌叶轮和推力叶轮，搅拌叶轮和推力叶轮均与永磁搅拌电机传动连接，下混合室内设置有与导流筒连通的导流管，进水管上设置有进水ph传感器、浊度传感器和流量传感器，出水管上设置有出水ph传感器和流动电流传感器；分流调节阀、流速测试仪、自动加药设备、永磁搅拌电机、进水ph传感器、出水ph传感器、浊度传感器、流量传感器和流动电流传感器均与数字智能混凝控制系统电性连接。
4、进一步地，数字智能混凝控制系统包括：分别与分流调节阀、自动加药设备和永磁搅拌电机电性连接的调节阀执行器、自动加药执行器和电机执行器和与流动电流传感器电性连接的流动电流控制器，调节阀执行器、电机执行器和流速测试仪均与第一plc控制器电性连接；流动电流控制器分别与第一plc控制器和pdi控制器电性连接，pdi控制器与自动加药执行器电性连接。
5、进一步地，导流板呈螺旋状，加药管的端口的延伸方向与混合管内的水流方向相同，加药管的端口处间隙设置有扩散锥板，且扩散锥板的锥尖与加药管的端口相向设置。
6、进一步地，分流调节阀设置在文丘里管的中部喉道处，分流调节阀的闸板上开设有若干分流孔，流速测试仪设置在分流管与混合管的连接端。
7、进一步地，若干分流孔的截面积之和的2.5倍等于分流管的截面积。
8、进一步地，上混合室的顶部设置有自动排气阀。
9、第二方面，提供一种分流分步混凝装置的数字智能混凝控制方法，其包括混凝剂混凝方法，其步骤为：
10、s1：混凝剂混合过程：通过加药管进行混凝剂投加，通过分流调节阀控制分流管的流速，使混凝剂迅速扩散至混合管内的源水中；
11、s2：混凝剂局部脱稳和完全脱稳过程：通过控制永磁搅拌电机的转速，使混凝剂在上混合室内进行搅拌加水动力的组合式混合，混凝剂迅速水解、杂质胶体颗粒脱稳，之后在推力叶轮的混合作用下，杂质胶体颗粒在导流筒内完全脱稳；
12、s3：混凝剂异向絮凝过程：通过对导流管的结构参数设计，使流体通过推力叶轮的作用，在导流管内产生轴向流和轴向环流，之后与文丘里管产生的径向流交叉汇合，水体在下混合室内使呈三维流动状态，形成高强度混合工况，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分流分步混凝装置，其特征在于，包括通过导流筒连通的上混合室和下混合室，所述上混合室通过混合管与分流管连通，所述分流管与进水管连通，所述下混合室的一侧通过文丘里管与进水管连通，所述下混合室的另一侧与出水管连通；
2.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述数字智能混凝控制系统包括：
3.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述导流板呈螺旋状，所述加药管的端口的延伸方向与混合管内的水流方向相同，所述加药管的端口处间隙设置有扩散锥板，且扩散锥板的锥尖与加药管的端口相向设置。
4.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述分流调节阀设置在文丘里管的中部喉道处，所述分流调节阀的闸板上开设有若干分流孔，所述流速测试仪设置在分流管与混合管的连接端。
5.根据权利要求4所述的分流分步混凝装置，其特征在于，若干所述分流孔的截面积之和的2.5倍等于分流管的截面积。
6.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述上混合室的顶部设置有自动排气阀。
7.一种采用权利要求1-6
8.根据权利要求7所述的分流分步混凝装置的数字智能混凝控制方法，其特征在于，混凝剂混合过程的混合强度G值≥600-1000-1、滞留时间T＜0.2s；混凝剂局部脱稳和完全脱稳过程的混合强度G值≥3000-1、滞留时间T＜0.2s；混凝剂异向絮凝过程的混合强度G值≤2000-1、滞留时间T≥6s。
9.一种采用权利要求1-6任一项所述的分流分步混凝装置的数字智能混凝控制方法，其特征在于，包括双闭环数字智能混凝控制方法，其步骤为：
10.根据权利要求9所述的分流分步混凝装置的数字智能混凝控制方法，其特征在于，步骤A1具体包括：分流管流速的参数范围为1.2～1.5m/s；永磁搅拌电机转速参数范围为300～520r/min；源水水质正常达标时的流动电流响应值的参数范围为-40～-10。
...【技术特征摘要】
1.一种分流分步混凝装置，其特征在于，包括通过导流筒连通的上混合室和下混合室，所述上混合室通过混合管与分流管连通，所述分流管与进水管连通，所述下混合室的一侧通过文丘里管与进水管连通，所述下混合室的另一侧与出水管连通；
2.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述数字智能混凝控制系统包括：
3.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述导流板呈螺旋状，所述加药管的端口的延伸方向与混合管内的水流方向相同，所述加药管的端口处间隙设置有扩散锥板，且扩散锥板的锥尖与加药管的端口相向设置。
4.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，其特征在于，所述分流调节阀设置在文丘里管的中部喉道处，所述分流调节阀的闸板上开设有若干分流孔，所述流速测试仪设置在分流管与混合管的连接端。
5.根据权利要求4所述的分流分步混凝装置，其特征在于，若干所述分流孔的截面积之和的2.5倍等于分流管的截面积。
6.根据权利要求1所述的分流分步混凝装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇华，张晓雯，晏清洪，刘文强，武道吉，张会明，
申请(专利权)人：科源智水北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。