一种直流电控加氯装置，其包括管道自发电模块(1)、次氯酸钠储药罐(2)、电控单元(3)、RTU远程控制单元(4)和加药部分(5)，所述管道自发电模块(1)包括设在供水管(18)内轴向设置的发电涡轮(11)和垂直于轴向的涡轮轴(12)，设在供水管(18)中的氯浓度传感器(7)位于计量泵(8)的加氯口(17)之后的一定距离,当供水管(18)所需氯浓度和氯浓度传感器(7)测量的氯浓度的第一差值(9)大于许可范围，电控单元(3)根据所述第一差值开启计量泵(8)投放多次一定量的次氯酸钠溶液直到所述第一差值(9)处于许可范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及给水处理消毒领域，特别涉及一种直流电控加氯装置。
技术介绍
在水处理系统中，特别是对含有病源及有害微生物的水源污染的各种生产用水、生活用水需要投入药剂，进行灭菌消毒。消毒是饮用水处理工艺过程中必不可少的环节，是保障饮用水安全的最后一道屏障。消毒的首要目标是实现大肠杆菌、病毒等病原微生物的灭活，以及控制输水过程中微生物的再生长以及管壁生物膜的生长。水处理的消毒方法有施洒杀菌粉、高温蒸煮，紫外线、超声波等，但目前世界大都采用加氯法，加氯法的一种是施洒漂白粉，但在施放量、设备、时间上都不易准确控制，另外是通入氯气以及输入次氯酸钠以达到灭菌的目的。由于漂白粉残留味道，影响水质等缺陷，氯气属于剧毒危险化学品，通入氯气消毒一旦出现氯气泄漏，将直接威胁人的生命安全和污染周边环境，同时导致水质消毒作业中断，进而影响水质安全。由此可见氯气泄漏危害巨大，对水处理生产和水质安全构成直接威胁。因此，目前我国自来水生产、污水处理及中水回用等水处理行业的消毒方式主要是以次氯酸钠消毒为主，其具有消毒效果好，安全可靠，持续消毒时间长等特点。但由于城市供水管网复杂，支线众多，在部分供水管的余氯含量较低，存在水中微生物复生致病风险，需要在供水管网中增设补氯装置。为了保证水质的化学安全性，次氯酸钠的投量要处于一定的合理范围，投加量过大不仅造成经济上的浪费，而且会导致消毒副产物的超标，次氯酸钠的投量是维系供水微生物安全性和化学安全性的重要因素。目前自来水厂调整投加氯量的方法主要有经验法、根据水量调整加氯量、根据清水池出水口余氯值调整加氯量、根据管网末梢有效氯的浓度调整加氯量，但是以上几种方法均存在一定的缺陷。经验法会受到人为主观因素的制约比较大，往往会造成巨大的误差；根据水量变化调整加氯量的方法没有考虑到水质波动的影响，而且在确定单位质量消毒剂的投加量上面也存在很大的困难。根据清水池出水口和管网末梢有效氯的浓度调整加氯量的方法存在着滞后性，当水质情况波动较大的时候难以掌握合适的投加量。针对常规加氯方法的不足和提高水质安全性的需要，“二次加氯”逐渐成为业界关注的焦点。这种方法是在管网中选择一系列特定的位置作为“二次加氯点”，对饮用水再次消毒，以满足用水节点所需的最低余氯水平的加氯方式。U.S.EPA将二次加氯定义为在供水管网余氯不足的区域提高余氯浓度的措施，通常投加在离水厂较远的区域。理论上，较之常规加氯方法二次加氯应具有如下优点:1.保持相对均匀的余氯时空分布，有助于解决管网末梢区域余氯浓度不足的问题；2.抑制消毒副反应。理论上二次加氯能够减少氯和水体的反应接触时间。3.可以减少总加氯量，其中，(I)更加均匀的余氯浓度的时空分布，能够降低余氯的平均分布浓度，从而降低氯衰反应的平均速率；(2)每个二次加氯点只需根据其覆盖范围确定加氯量，从而有效减少了氯在管网中的停留时间，继而减少了氯衰反应引起的质量消耗。4.在维持加氯量经济性的前提下，不降低管网水质的可靠性，一定程度上减少管网在出现运行事故或遭受人为破坏后水质迅速恶化的风险。总体看来，二次加氯既能提高供水管网的水质水平，又能降低管网的运行成本。而由于二次加氯能够显著减少氯消毒剂的投加量，因此也是有效的抑制消毒副产物的手段，研宄表明，氯消毒副产物的生成量和氯的投加量存在正相关性，降低加氯量能有效降低水中氯消毒副产物的生成量。但是，大部分管网由于空间限制和位置限制等因素，无法使用交流电源且由于条件限制下，维护人员无法进入加氯区域进行控制和维护，上述二次加氯的方式均不方便使用。因此，急需一种能够精确控制加氯量使得供水管中的氯含量保持在一定范围的无人维护的可远程控制的自发电直流电控加氯装置及其方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够精确控制加氯量使得供水管中的氯含量保持在一定范围的无人维护的可远程控制的自发电的直流电控加氯装置及其方法。本专利技术提供了一种直流电控加氯装置，其包括管道自发电模块、次氯酸钠储药罐、电控单元、RTU远程控制单元和加药部分。所述管道自发电模块包括设在供水管内轴向设置的发电涡轮和垂直于轴向的涡轮轴，所述发电涡轮带动所述涡轮轴旋转，所述涡轮轴通过连接件与发电机连接，所述发电机连接可充电蓄电池使得所述可充电蓄电池提供直流电源，可充电蓄电池电连接电控单元和加药部分。用于存放次氯酸钠的所述次氯酸钠储药罐内设有液面传感器，所述液面传感器连接电控单元，所述次氯酸钠储药罐通过管道将次氯酸钠溶液传送到加药部分。所述加药部分包括的氯浓度传感器、计量泵以及在供水管和计量泵之间设有止回阀，设在供水管中的所述氯浓度传感器位于计量泵的加氯口之后的一定距离。电控单元电连接液面传感器、氯浓度传感器从而接收信号进而控制计量泵开启和关闭，当供水管所需氯浓度和氯浓度传感器测量的氯浓度的第一差值大于许可范围，电控单元根据所述第一差值开启计量泵投放多次一定量的次氯酸钠溶液直到所述第一差值处于许可范围内。电控单元连接报警单元和RTU远程控制单元，其中，当液面传感器检测到液面低于一定值时，电控单元发送警报信息到RTU远程控制单元，RTU远程控制单元可远程控制电控单元和管道自发电模块的开启和关闭。本专利技术的直流电控加氯装置可实现无人维护的远程控制管道自发电模块的开启和闭合，当出现报警信号或其他需要停止的情况时，可通过RTU远程控制单元关闭管道自发电模块。本专利技术使用管道自发电模块进行加氯处理，适用于无法使用交流电源的供水管网，应用范围广阔，而且本专利技术利用了管道水流的动能进行自发电，提高了能源利用率，节能环保而且降低了成本，不需要维护人员或设备监控现有技术中的交流或直流电源的运行状况，本专利技术特别适用于无法安装交流或直流电源设备(直流电源设备也需要充电设备，而这也受限于空间和位置因素)的受限的空间和位置中。本专利技术的另一个优势在于其实现了无人值守的全自动管网补氯操作，而且设备不会由于震动等原因导致断电等故障。优选地，所述电控单元包括处理器、存储器和通信接口。通常的控制器可被连接到工作站或其他外部装置例如，控制面板和/或数据库。控制器可以从输入设备和/或传感电路接收数据。传感电路接收来自用于测量供水管流量计、氯浓度传感器、液面传感器等传感信号。处理器可以分析传感数据以确定计量泵的加药量。在另一个实施例中，处理器可编译、组织或分析在存储器的存储格式的传感数据。处理器以执行对数据的统计分析。处理器可以生成包括性能的信息和使用通信接口发送信息到工作站或用户的移动装置。处理器可以包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。处理器可以是例如与网络、分布式处理或云计算相关的单个装置或装置组合。存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器可以包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器EEPROM或其它类型的存储器。存储器302可以是从网络装置除去，例如安全数码SD存储卡。输入装置可以被用来输入阈值和如上所述的参数。输入装置可以是一个或多个按钮、键区、键盘、鼠标、触摸板、语音识别电路或用于输入数据到控制单元的其他装置或部件。输入装置和显示器可被组合为触摸屏幕。输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流电控加氯装置，其包括管道自发电模块(1)、次氯酸钠储药罐(2)、电控单元(3)、RTU远程控制单元(4)和加药部分(5)，其中，所述管道自发电模块(1)包括设在供水管(18)内轴向设置的发电涡轮(11)和垂直于轴向的涡轮轴(12)，所述发电涡轮(11)带动所述涡轮轴(12)旋转，所述涡轮轴(12)通过连接件(14)与发电机(15)连接，所述发电机(15)连接可充电蓄电池(16)使得所述可充电蓄电池(16)提供直流电源，可充电蓄电池(16)电连接电控单元(3)和加药部分(5)；用于存放次氯酸钠的所述次氯酸钠储药罐(2)内设有液面传感器(6)，所述液面传感器(6)连接电控单元(3)，所述次氯酸钠储药罐(2)通过管道将次氯酸钠溶液传送到加药部分(5)；所述加药部分(5)包括的氯浓度传感器(7)、计量泵(8)以及在供水管(18)和计量泵(8)之间设有止回阀(13),设在供水管(18)中的所述氯浓度传感器(7)位于计量泵(8)的加氯口(17)之后的一定距离；电控单元(3)电连接液面传感器(6)、氯浓度传感器(7)从而接收信号进而控制计量泵(8)开启和关闭，其中，当供水管(18)所需氯浓度和氯浓度传感器(7)测量的氯浓度的第一差值(9)大于许可范围，电控单元(3)根据所述第一差值开启计量泵(8)投放多次一定量的次氯酸钠溶液直到所述第一差值(9)处于许可范围内，电控单元(3)连接报警单元(10)和RTU远程控制单元(4)，其中，当液面传感器(6)检测到液面低于一定值时，电控单元(3)发送警报信息到RTU远程控制单元(4)，RTU远程控制单元(4)可远程控制电控单元(3)和管道自发电模块(1)的开启和关闭。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永康，赵顺萍，曹楠，龚德洪，孙凝，刘阔，王璐，张晨艳，赵桂芝，
申请(专利权)人：北京市自来水集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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