一种机械加速澄清池在线监控装置和方法

技术领域

本发明涉及火电厂水处理的混凝、澄清设备，具体涉及一种机械加速澄清池在线监控装置和方法。

背景技术

混凝澄清处理是电厂锅炉补给水处理系统的第一道处理工艺，其目的是通过混凝、絮凝、澄清等工艺过程去除原水中的硬度、碱度、有机物、微生物、胶体、悬浮物、泥砂等物质。目前混凝澄清设备普遍存在运行效果不佳，出水水质差或达标但仍影响后续设备正常运行的问题，且没有有效的监控手段。

国内绝大部分火电厂均设有机械加速澄清池，目前多数澄清池运行效果不理想。主要原因是电厂没有科学的设备过程参数检测和监测手段，不能及时获得混凝澄清的实时参数并进行调整，存在人工巡检和调整的严重滞后、不能实现实时和精细化调节控制等缺点。影响澄清池运行效果的因素多，而要保证澄清池出水质量达到设计规定，需要将混凝澄清过程中的各种参数调节到一定范围和平衡状态。电厂运行人员紧缺，不能做到每班多次进行澄清池进出水水质、泥渣浓度的分析和检测，不能及时掌握澄清池运行状况。因此，提高澄清池的处理效果是电厂的迫切需要。

发明内容

为了克服上述现有混凝澄清设备运行中存在的问题，本发明的目的在于提供一种机械加速澄清池在线监控装置和方法，以解决澄清池运行控制的滞后性、盲目性和随意性，不能及时控制加药量和排泥量导致的澄清池长期运行出水水质不达标问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机械加速澄清池在线监控装置，该装置包括机械加速澄清池1，以及其内部的一次混合及反应区2、二次混合及反应区3、清水区4、入口管路5、出口管路6和搅拌机15；所述机械加速澄清池1为圆形，其内部通过钢板分隔为中间下部的一次混合及反应区2、中间上部的二次混合及反应区3以及两侧上部的清水区4，一次混合及反应区2和二次混合及反应区3的中间连通，搅拌机15的搅拌头伸入一次混合及反应区2中，以达到对一次混合及反应区2进行搅拌的作用；入口管路5连通一次混合及反应区2，出口管路6连通清水区4，清水区4底部设置浓缩斗；进水从进水管到达一次混合及反应区2，通过提升搅拌机15进入二次混合及反应区3，完成混合、絮凝后到达清水区4，污泥沉降到清水区4底部的浓缩斗排出，澄清水上升到出口管路6处；

所述入口管路5上安装进水浊度仪7和流量计8；

所述出口管路6上安装出水浊度仪9；

所述一次混合及反应区2内安装第一泥渣浓度仪14；

所述二次混合及反应区3内安装第二泥渣浓度仪11，水面上方安装第二高清摄像头12；

所述清水区4内安装泥位计13，水面上方安装第一高清摄像头10；

进水浊度仪7、流量计8、出水浊度仪9、第一高清摄像头10、第二泥渣浓度仪11、第二高清摄像头12、泥位计13和第一泥渣浓度仪14实现在线监测并连接预处理在线监控系统18，将实时数据传输至预处理在线监控系统18，指导控制机械加速澄清池1的混凝剂加药泵16和排泥阀17运行，实现加药和排泥控制。

进水浊度仪7和出水浊度仪9的量程为0NTU～设计值，精度≤测量值的1％。

流量计8的量程为0m

第二泥渣浓度仪11和第一泥渣浓度仪14的量程为0～10％，精度≤测量值的2％。

泥位计13的量程为0～10m，精度≤±1％。

第一高清摄像头10和第二高清摄像头12的分辨率≥4M。

所述的一种机械加速澄清池在线监控装置的在线监控和运行方法：

1)机械加速澄清池在线监控和加药调整

机械加速澄清池1通过预处理在线监控系统18实现混凝剂加药调整，其中变量因素为入口管路5上进水浊度仪7检测的进水浊度值，入口管路5上流量计8检测的进水流量值，出口管路6上出水浊度仪9检测的出水浊度值，第一高清摄像头10监测的清水区4透明度，第二高清摄像头12监测的二次混合及反应区3矾花状况；

根据流量区间设定对应的加药频率，当进水流量到达相应区间时，加药频率调整至对应值；当进水浊度、清水区4透明度、二次混合及反应区3矾花超过设定要求时，微调加药频率，直到符合要求；当出水浊度超过设定值时，检查进水浊度、清水区4透明度、二次混合及反应区3矾花情况，调整加药量，使出水浊度符合设定要求；

2)机械加速澄清池在线监控和排泥

机械加速澄清池1通过预处理在线监控系统18实现及时排泥，其中变量因素为二次混合及反应区3内的第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度，清水区4内的泥位计13检测的泥位高度，出口管路6上出水浊度仪9检测的出水浊度值，第一高清摄像头10监测的清水区4透明度；

当第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度、泥位计13检测的泥位高度有一项超过设定值时，开启排泥阀排泥；当清水区4透明度超过设定值时，检查第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度、泥位计13检测的泥位高度情况，调整排泥量，使清水区4透明度符合设定要求。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：

(1)应用效果好

本发明一种机械加速澄清池在线监控装置，对澄清池的主要运行参数在线检测、监控，将检测、监控获得的实时主要运行参数与运行经验进行对比，达到指导运行调节、控制加药量和排泥量，保证混凝澄清系统出水水质达到标准要求，保障后续水处理设备的安全、经济和可靠运行。

消除澄清池运行控制的滞后性、盲目性和随意性，节省水量、药品和排泥费用，且大大减轻运行人员的工作量。

(2)适用范围广

本装置可用于所有含机械加速澄清池的电厂，适用于新机组的机械加速澄清池系统设计应用，也适用于旧机组机械加速澄清池系统的技术改造。

(3)改造简单

不改变原有系统设备，仅在机械加速澄清池中装设检测和监控设备，安装在线监控装置。

(4)实施过程简单，应用效果好，且容易实现。

附图说明

附图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种机械加速澄清池在线监控装置，该装置的各种检测设备布置在澄清池各个反应区、清水区关键部位，实现澄清池运行参数的在线检测、监控；通过对主要实时运行参数与经验数据对比，达到指导运行调节、控制作用，改善混凝澄清系统出水水质；该装置包括机械加速澄清池1，以及其内部的一次混合及反应区2、二次混合及反应区3、清水区4、入口管路5、出口管路6和搅拌机15；机械加速澄清池1为圆形，其内部通过钢板分隔为中间下部的一次混合及反应区2、中间上部的二次混合及反应区3以及两侧上部的清水区4，一次混合及反应区2和二次混合及反应区3的中间连通，搅拌机15的搅拌头伸入一次混合及反应区2中，以达到对一次混合及反应区2进行搅拌的作用；入口管路5连通一次混合及反应区2，出口管路6连通清水区4，一次混合及反应区2底部设置排泥及放空管道，管道上设置有阀门，清水区4底部设置浓缩斗；进水从进水管到达一次混合及反应区2，通过提升搅拌机15进入二次混合及反应区3，完成混合、絮凝后到达清水区4，污泥沉降到清水区4底部的浓缩斗排出，澄清水上升到出口管路6处排出；

所述入口管路5上安装进水浊度仪7和流量计8；

所述出口管路6上安装出水浊度仪9；

所述一次混合及反应区2内安装第一泥渣浓度仪14；

所述二次混合及反应区3内安装第二泥渣浓度仪11，水面上方安装第二高清摄像头12；

所述清水区4内安装泥位计13，水面上方安装第一高清摄像头10；

进水浊度仪7、流量计8、出水浊度仪9、第一高清摄像头10、第二泥渣浓度仪11、第二高清摄像头12、泥位计13和第一泥渣浓度仪14实现在线监测，将实时数据传输至预处理在线监控系统18，指导机械加速澄清池1的混凝剂加药泵16和排泥阀17运行，实现加药和排泥控制。

作为本发明的优选实施方式，进水浊度仪7和出水浊度仪9的量程为0NTU～设计值，精度≤测量值的1％。

作为本发明的优选实施方式，流量计8的量程为0m

作为本发明的优选实施方式，第二泥渣浓度仪11和第一泥渣浓度仪14的量程为0～10％，精度≤测量值的2％。

作为本发明的优选实施方式，泥位计13的量程为0～10m，精度≤±1％。

作为本发明的优选实施方式，第一高清摄像头10和第二高清摄像头12的分辨率≥4M，以实现清晰的摄像。

本发明机械加速澄清池在线监控装置的在线监控和运行方法如下：

1)机械加速澄清池在线监控和加药调整

机械加速澄清池1通过预处理在线监控系统18实现混凝剂加药调整，其中变量因素为入口管路5上进水浊度仪7检测的进水浊度值，入口管路5上流量计8检测的进水流量值，出口管路6上出水浊度仪9检测的出水浊度值，第一高清摄像头10监测的清水区4透明度，第二高清摄像头12监测的二次混合及反应区3矾花状况；

根据流量区间设定对应的加药频率，当进水流量到达相应区间时，加药频率调整至对应值；当进水浊度、清水区4透明度、二次混合及反应区3矾花超过设定要求时，微调加药频率，直到符合要求；当出水浊度超过设定值时，检查进水浊度、清水区4透明度、二次混合及反应区3矾花情况，调整加药量，使出水浊度符合设定要求。

2)机械加速澄清池在线监控和排泥

机械加速澄清池1通过预处理在线监控系统18实现及时排泥，其中变量因素为二次混合及反应区3内的第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度，清水区4内的泥位计13检测的泥位高度，出口管路6上出水浊度仪9检测的出水浊度值，第一高清摄像头10监测的清水区4透明度；

当第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度、泥位计13检测的泥位高度有一项超过设定值时，开启排泥阀排泥；当清水区4透明度超过设定值时，检查第二泥渣浓度仪11检测的泥渣浓度、泥位计13检测的泥位高度情况，调整排泥量，使清水区4透明度符合设定要求。