废水处理装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及脱硫废水预处理的技术领域，特别是涉及一种废水处理装置及其控制方法。

背景技术

目前，电厂脱硫废水预处理系统中，广泛采用石灰乳液对脱硫废水进行中和调节废水pH值，使废水中大多数重金属离子形成难溶氢氧化物后进行固液分离去除废水中重金属。该技术中需要将石灰干粉料仓中的石灰干粉输送至石灰乳液配置箱内与水混合配置成一定浓度的石灰乳液，然后将配置好的石灰乳液转存至石灰乳液储药箱，然后通过石灰乳液储药箱的加药泵将石灰乳液投加到脱硫废水预处理系统的中和池中调节脱硫废水pH值，达到去除脱硫废水中重金属的作用。

现有使用石灰乳液对脱硫废水进行中和调节废水pH值的技术存在以下缺陷：

1、石灰乳液配置过程中通过调整配药进水阀门控制进水量，控制石灰乳液的配置浓度，运行中配药进水压力变化会直接影响石灰乳液配置浓度，石灰乳液配置浓度波动较大，特殊情况下遇到配药进水管发生爆管，造成配置石灰乳液过程中只进石灰干粉，没进水导致石灰乳液配置箱底部石灰大量累积而板结，需要投入大量人力进行清理石灰乳液配置箱，影响系统正常运行；

2、当石灰乳液储药箱液位较低时，需要手动开启石灰乳液输送泵将石灰乳液配置箱内配置好的石灰乳液转存至储药箱内，运行过程中存在中和池废水pH调节值突然降低，检查发现是由于石灰乳液储药箱液位低为保护加药泵而跳停，脱硫废水预处理过程需要运行人员密切监控石灰乳液储药箱液位，当储药箱液位较低时需要及时启动石灰乳液输送泵将配置好的石灰乳转存至石灰乳液储药箱内，确保石灰乳液储药箱有足够的药液，操作比较频繁；

3、脱硫废水中和池运行时需要投加石灰乳液调整废水pH值至9～9.5要求范围，运行中通过调整石灰乳液加药泵的运行频率调整加石灰乳液量，存在石灰乳液加药量调整不及时不同步导致中和池pH调节值变化较大，影响废水处理去除重金属效果。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单，易于操作，并可实现自动处理废水的装置及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种废水处理装置，包括：

配置系统，其包括配置箱和设于所述配置箱内部的第一搅拌器；

储存系统，其包括储药箱和设于所述储药箱内部的第二搅拌器、第一液位计，所述第一液位计用于检测所述储药箱高、低液位；

第一输送系统，其包括连接所述配置箱和储药箱的第一输送管，所述第一输送管上设有输送泵；

中和系统，其包括中和池和设于所述中和池内部的第三搅拌器、PH检测器；

第二输送系统，其包括连接所述储药箱和中和池的第二输送管，所述第二输送管上设有加药泵；以及

控制系统，所述控制系统与所述第一液位计、输送泵、加药泵、PH检测器电连接，用于根据所述PH检测器检测到的PH值来控制所述加药泵的频率，进而控制所述储药箱向所述中和池投加的石灰乳液量，并用于根据所述第一液位计检测到的液位信息，来控制所述输送泵的开启和关闭，进而控制所述配置箱开始或停止向所述储药箱输送石灰乳液。

作为优选方案，所述配置系统还包括料仓、输送机、进水管、开关、流量计和第二液位计，所述配置箱设有进水口和进料口，所述进水管连接所述进水口，所述开关和流量计设于所述进水管上，所述进料口通过输送机与所述料仓连接；所述第二液位计用于检测所述配置箱高、低液位；

所述控制系统与所述输送机、开关、流量计和第二液位计电连接，用于根据所述第二液位计的液位信息来控制所述开关和输送机的开启和关闭，并用于根据所述流量计的水流量信息来控制所述输送机的频率，进而控制石灰干粉的输送量。

作为优选方案，所述第一输送系统还包括第一出口阀、第二出口阀和第一止回阀，所述第一出口阀设于所述第一输送管上且位于所述输送泵靠近所述配置箱的一侧，所述第二出口阀和第一止回阀设于所述第一输送管上且位于所述输送泵靠近所述储药箱的一侧，所述第二出口阀设于所述输送泵和第一止回阀之间。

作为优选方案，所述第二输送系统还包括第三出口阀，所述第三出口阀设于所述第二输送管上且位于所述加药泵靠近所述储药箱的一侧。

作为优选方案，所述第二输送系统还包括第四出口阀和第二止回阀，所述第四出口阀和第二止回阀设于所述第二输送管上且位于所述加药泵靠近所述中和池的一侧，所述第四出口阀设于所述加药泵和第二止回阀之间。

作为优选方案，所述第一输送管的两端分别连接至所述配置箱的底部和储药箱的底部；

所述中和池的顶部设有进液口，所述第二输送管的一端连接至所述储药箱的底部，所述第二输送管的另一端连接至所述进液口。

一种用于控制上述的废水处理系统的方法，所述方法包括以下步骤：

获取中和池内的PH值，将所述PH值与预设PH值比较，并根据PH值比较的结果控制加药泵的频率，进而控制储药箱向中和池投加的石灰乳液量；

获取储药箱的液位信息，并根据所述液位信息来控制输送泵的开启或关闭：

当储药箱的液位等于或低于第一低液位预设值时，控制输送泵开启，以控制配置箱向所述储药箱输送石灰乳液，

当储药箱的液位等于或高于第一高液位预设值时，控制输送泵关闭，以控制配置箱停止向所述储药箱输送石灰乳液。

作为优选方案，还包括以下步骤：

获取配置箱的液位信息；

当配置箱的液位等于或低于第二低液位预设值时，控制输送石灰干粉的输送机和进水管的开关开启，以向所述配置箱输送石灰干粉和水；

当配置箱的液位等于或高于第二高液位预设值时，控制所述输送机和所述开关关闭，以停止向所述配置箱输送石灰干粉和水。

作为优选方案，还包括以下步骤：

获取所述进水管的水流量信息；

当水流量信息高于水流量预设值时，提高所述输送机的频率，加大石灰干粉的投加量；

当水流量信息低于水流量预设值时，降低所述输送机的频率，以减少石灰干粉的投加量；

当水流量信息为零时，关闭所述输送机。

作为优选方案，所述根据PH值比较的结果控制加药泵的频率，进而控制储药箱向中和池投加的石灰乳液量的步骤具体包括：

当PH值与预设PH值的差值为第一差值时，调整所述加药泵的频率为第一频率值；

当PH值与预设PH值的差值为第二差值时，调整所述加药泵的频率为第二频率值；

当PH值与预设PH值的差值为第三差值时，调整所述加药泵的频率为第三频率值；

当PH值高于预设PH值时，停止所述加药泵；

其中，第一差值为3.5－6，第一频率值为30－50Hz，第二差值为1.5－3.4，第二频率值为11－29Hz，第三差值为0－1.4，第三频率值为5－10Hz。

本发明实施例与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本发明的废水处理装置，通过控制系统与第一液位计、输送泵、加药泵、PH检测器电连接，并根据液位信息和PH值控制输送泵与加药泵开启和关闭，从而使石灰乳液从配置箱输送到储药箱，从储药箱投加到中和池，实现对废水的中和处理，整个过程通过控制系统实现自动化，无需人工操作，提高了废水处理的效果。

2、本发明的控制方法，通过控制系统获取中和池的PH值并与预设值比较，根据比较结果控制加药泵的频率，控制石灰乳液的投加量，并获取了储药箱的液位信息，根据液位信息控制输送泵的开启和关闭，以将配置箱的石灰乳液输送至储药箱，可精确的控制中和池中废水的PH值，并保持储药箱的石灰乳液量，无需人工检测石灰乳液的储存量。

附图说明

图1是本发明的废水处理装置整体结构示意图；

图2是本发明的中和系统控制方法流程示意图；

图3是本发明的储存系统控制方法流程示意图；

图4是本发明的配置系统控制方法流程示意图；

图5是本发明的输送机控制方法流程示意图。

图中：

1、第一搅拌器；2、配置箱；3、第二液位计；4、储药箱；5、第二搅拌器；6、第一液位计；7、第一出口阀；8、第一输送管；9、输送泵；10、第二出口阀；11、第一止回阀；12、第三出口阀；13、加药泵；14、第四出口阀；15、第二止回阀；16、第二输送管；17、中和池；18、第三搅拌器；19、PH检测器；20、料仓；21、输送机；22、流量计；23、开关；24、进水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的一种废水处理装置，包括：配置系统、储存系统、第一输送系统、中和系统、第二输送系统和控制系统。

其中配置系统包括配置箱2和设于所述配置箱2内部的第一搅拌器1；配置箱2用于配置石灰乳液，第一搅拌器1用于使石灰干粉和水充分混合。

储存系统包括储药箱4和设于所述储药箱4内部的第二搅拌器5、第一液位计6，所述第一液位计6用于检测所述储药箱4高、低液位；储药箱4用于储存从配置箱2输送过来的石灰乳液，第二搅拌器5用于防止石灰乳液固液分离。优选地，第一液位计6为超声波液位计。

第一输送系统包括连接所述配置箱2和储药箱4的第一输送管8，所述第一输送管8上设有输送泵9；当需要向储药箱4输送石灰乳液时，启动输送泵9，直到储药箱4液位达到设定值，关闭输送泵9。

中和系统包括中和池17和设于所述中和池17内部的第三搅拌器18、PH检测器19；中和池17装有废水，PH检测器19可检测废水的PH值，第三搅拌器18用于将石灰乳液与废水充分混合达到中和废水的目的。

第二输送系统包括连接所述储药箱4和中和池17的第二输送管16，所述第二输送管16上设有加药泵13；当中和池17中的废水的PH值低于设定值，开启加药泵13，将储药箱4的石灰乳液投加到中和池17中，直到废水的PH值达到要求，关闭加药泵13。

控制系统优选为PCL控制系统，所述控制系统与所述第一液位计6、输送泵9、加药泵13、PH检测器19电连接，用于根据所述PH检测器19检测到的PH值来控制所述加药泵13的频率，进而控制所述储药箱4向所述中和池17投加的石灰乳液量，并用于根据所述第一液位计6检测到的液位信息，来控制所述输送泵9的开启和关闭，进而控制所述配置箱2开始或停止向所述储药箱4输送石灰乳液。

基于上述技术特征，通过控制系统与第一液位计6、输送泵9、加药泵13、PH检测器19电连接，并根据液位信息和PH值控制输送泵9与加药泵13开启和关闭，从而使石灰乳液从配置箱2输送到储药箱4，从储药箱4投加到中和池17，实现对废水的中和处理，无需人工操作，提高了废水处理的效果。

进一步的，所述配置系统还包括料仓20、输送机21、进水管24、开关23、流量计22和第二液位计3，所述配置箱2设有进水口和进料口，所述进水管24连接所述进水口，所述开关23和流量计22设于所述进水管24上，所述进料口通过输送机21与所述料仓20连接；所述第二液位计3用于检测所述配置箱2高、低液位；所述控制系统与所述输送机21、开关23、流量计22和第二液位计3电连接，用于根据所述第二液位计3的液位信息来控制所述开关23和输送机21的开启和关闭，并用于根据所述流量计22的水流量信息来控制所述输送机21的频率，进而控制石灰干粉的输送量。当第二液位计3检测到配置箱2液位在设定的低液位值时，开启输送机21和开关23，根据设定的浓度，同时向配置箱2内加入石灰干粉和水配置石灰乳液，直到液位达到设定的高值才停止输送机21和开关23；流量计22用于监控水流量信息，根据水流量信息控制石灰干粉投加量，并且根据水流量信息监控进水情况，防止停水或水管爆裂，在没有进水的情况下，石灰干粉大量投加到配置箱2内。优选地，所述第二液位计3为超声波液位计。

进一步的，所述第一输送系统还包括第一出口阀7、第二出口阀10和第一止回阀11，所述第一出口阀7设于所述第一输送管8上且位于所述输送泵9靠近所述配置箱2的一侧。第一出口阀7用于调节流量和开、停机检修时使输送泵9与配置系统隔离；所述第二出口阀10和第一止回阀11设于所述第一输送管8上且位于所述输送泵9靠近所述储药箱4的一侧，所述第二出口阀10设于所述输送泵9和第一止回阀11之间。第二出口阀10用于调节流量和开、停机检修时使输送泵9与储存系统隔离；第一止回阀11用于防止储药箱4的石灰乳液回流。

进一步的，所述第二输送系统还包括第三出口阀12，所述第三出口阀12设于所述第二输送管16上且位于所述加药泵13靠近所述储药箱4的一侧。第三出口阀12用于调节流量和开、停机检修时使加药泵13与储存系统隔离。

进一步的，所述第二输送系统还包括第四出口阀14和第二止回阀15，所述第四出口阀14和第二止回阀15设于所述第二输送管16上且位于所述加药泵13靠近所述中和池17的一侧，所述第四出口阀14设于所述加药泵13和第二止回阀15之间。第四出口阀14用于调节流量和开、停机检修时使加药泵13与中和系统隔离；第二止回阀15用于防止第二输送管16的石灰乳液回流。

进一步的，所述第一输送管8的两端分别连接至所述配置箱2的底部和储药箱4的底部；所述中和池17的顶部设有进液口，所述第二输送管16的一端连接至所述储药箱4的底部，所述第二输送管16的另一端连接至所述进液口。将第一输送管8和第二输送管16设于配置箱2和储药箱4底部，可有助于将石灰乳液全部输送，且利用石灰乳液的自重，可降低输送泵9和加药泵13的输送阻力，延长输送泵9和加药泵13的使用寿命。

本发明的一种用于控制上述的废水处理系统的方法，所述方法包括以下步骤：

获取中和池内的PH值，将所述PH值与预设PH值比较，并根据PH值比较的结果控制加药泵的频率，进而控制储药箱向中和池投加的石灰乳液量；

获取储药箱的液位信息，并根据所述液位信息来控制输送泵的开启或关闭：

当储药箱的液位等于或低于第一低液位预设值时，控制输送泵开启，以控制配置箱向所述储药箱输送石灰乳液，

当储药箱的液位等于或高于第一高液位预设值时，控制输送泵的关闭，以控制配置箱停止向所述储药箱输送石灰乳液。

基于上述技术特征，通过控制系统获取中和池的PH值并与预设值比较，根据比较结果控制加药泵的频率，控制石灰乳液的投加量，并获取了储药箱的液位信息，根据液位信息控制输送泵的开启和关闭，以将配置箱的石灰乳液输送至储药箱，可精确的控制中和池中废水的PH值，并保持储药箱的石灰乳液量，无需人工检测石灰乳液的储存量。

为了进一步对本发明实施例进行说明，下面结合说明书附图，对本发明提供的实施例进行具体的解释说明。

如图2所示，本发明的中和系统控制方法流程示意图，包括：

S101，获取中和池内的PH值；

S102，比较PH值与预设PH值；

S103，根据根据PH值比较的结果控制加药泵的频率，进而控制储药箱向中和池投加的石灰乳液量。

具体的，当PH值与预设PH值的差值为第一差值时，调整所述加药泵的频率为第一频率值；当PH值与预设PH值的差值为第二差值时，调整所述加药泵的频率为第二频率值；当PH值与预设PH值的差值为第三差值时，调整所述加药泵的频率为第三频率值；当PH值高于预设PH值时，停止所述加药泵；其中，第一差值为3.5－6，第一频率值为30－50Hz，第二差值为1.5－3.4，第二频率值为11－29Hz，第三差值为0－1.4，第三频率值为5－10Hz。

本发明实施例根据废水的PH值与预设PH值的差值大小来设定加药泵的频率，从而投加不同量的石灰乳液进行中和，可更精确地控制废水的PH值。

如图3所示，本发明的储存系统控制方法流程示意图，包括：

S201，获取储药箱的液位信息；

S202，当储药箱的液位等于或低于第一低液位预设值时，控制输送泵开启，以控制配置箱向所述储药箱输送石灰乳液；

S203，当储药箱的液位等于或高于第一高液位预设值时，控制输送泵关闭，以控制配置箱停止向所述储药箱输送石灰乳液。

本发明实施例设有第一液位计，根据第一液位计的液位信号控制输送泵的开启和关闭，能确保储药箱内时刻保持有相应的石灰乳液，无需人工监控。

如图4所示，本发明的配置系统控制方法流程示意图，包括：

S301，获取配置箱的液位信息；

S302，当配置箱的液位等于或低于第二低液位预设值时，控制输送石灰干粉的输送机和进水管的开关开启，以向所述配置箱输送石灰干粉和水；

S303，当配置箱的液位等于或高于第二高液位预设值时，控制所述输送机和所述开关关闭，以停止向所述配置箱输送石灰干粉和水。

本发明实施例通过第二液位计判断配置好的石灰乳液存量，控制输送机和开关的开启和关闭，及时配置石灰乳液。

如图5所示，本发明的输送机控制方法流程示意图，包括：

S401，获取所述进水管的水流量信息；

S402，当水流量信息高于水流量预设值时，提高所述输送机的频率，加大石灰干粉的投加量；

S403，当水流量信息低于水流量预设值时，降低所述输送机的频率，以减少石灰干粉的投加量；

S404，当水流量信息为零时，关闭所述输送机。

本发明实施例通过进水管的水流量信息，控制石灰干粉的投加量，配置设定浓度的石灰乳液，也防止停水或爆水管时，进水管不进水，石灰干粉大量投入配置箱，造成配置箱堆积过多石灰干粉难以清洗。

综上，本发明实施例提供一种废水处理装置及控制方法，结构简单，易于操作，提高了石灰乳液配置精度和中和池pH值调节精度，减轻了人员劳动强度，同时也大大提高了脱硫废水预处理系统的安全稳定运行。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。