一种再生水管网错接识别与防范系统及水质安全保障系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种再生水管网错接识别与防范系统，其设置在再生水管网的连接节点处，包括位于连接节点上游的示踪剂自动投加单元和位于连接节点下游的在线监测单元，示踪剂自动投加单元用于向再生水管网内投加示踪剂，在线监测单元用于监测再生水管网内水的物理性质或化学性质，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均与中央控制器连接。本实用新型专利技术通过判断再生水中示踪剂的状态即可快速判断再生水管是否发生错接。

【技术实现步骤摘要】
一种再生水管网错接识别与防范系统及水质安全保障系统
本技术涉及再生水处理
，尤其涉及一种再生水管网错接识别与防范系统。
技术介绍
污水再生利用是解决我国水资源短缺和水环境污染问题的有效途径之一。目前，我国在污水再生利用方面还面临许多亟待解决的问题，特别是安全保障问题，经过深度处理后的再生水在观感和嗅感上与饮用水都几乎没有区别，再生水安全事故例如管网错接、误饮、意外暴露等难以直观发现和防范，国内外都曾发生过多起再生水与饮用水管网错接事故。我国再生水管网的主要布置形式为枝状管网(末端串环)，即由一根主干管分支出多条干管与干管相连的多条支管所组成的管网，枝状管网的水源为再生水厂出水且仅由一个方向供水。再生水管网错接事故主要发生在输配、利用等关键环节，例如主干管网、支线管网、居民小区供水管线等。现有的再生水与饮用水管网错接识别与防范方法主要包括水压检测法和水质检测法。水压检测法通常要求再生水管网供水压力低于饮用水管网供水压力，但可能对区域范围的服务水压调节和正常用水需求造成影响。现有的水质检测法包括取样检测和在线监测。我国《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)中规定，管网水的水质检测频率为每月不少于两次，无法满足快速识别和控制管网错接的要求，并且基于常规水质指标(pH、余氯、浊度、电导率、氧化还原电位等)的在线监测技术在再生水管网中可能存在灵敏度低、可靠性低、反馈滞后等情况。随着我国再生水利用规模和应用范围的不断扩大，如何快速判别和防范再生水管网错接事故的发生是再生水管网工程施工、改造以及日常管理中需要高度关注的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中无法快速识别和防范再生水管网错接的问题，本技术的目的是提供一种再生水管网错接识别与防范系统，由于再生水管错接事故可能发生在再生水管网内依次连接的主干管、干管、支管、存储单元、用户端供水管线的连接节点处，通过在这些关键节点处设置示踪剂投加单元和在线监测单元，分别向主干管、干管、支管、储存单元内投加示踪剂，通过在线监测单元判断相应下游管道中示踪剂的状态，从而判断相应的管道是否发生错接。本技术的可采用下列技术方案来实现：本技术提供一种再生水管网错接识别与防范系统，其设置在再生水管网的连接节点处，包括位于连接节点上游的示踪剂自动投加单元和位于连接节点下游的在线监测单元，示踪剂自动投加单元用于向再生水管网内投加示踪剂，在线监测单元用于监测再生水管网内水的物理性质或化学性质，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均与中央控制器连接。在上述技术方案中，通过向再生水管网的连接节点处投加示踪剂，监测连接节点下游管道再生水的物理性质或化学性质，进而判断下游管道连接的是否是再生水管，示踪剂可以采用着色示踪剂或荧光示踪剂等，当采用着色示踪剂时，观察节点下游管道内水的颜色，若水的颜色是示踪剂的颜色，则说明节点下游管道是再生水管道，没有错接，若水无色，则说明下游管道不一定是再生水管道，可能发生错接，可以通过有机物表征信息进一步判断是否发生错接，发生错接时，及时进行更正，从而实现再生水管网错接识别和防范的目的。作为本技术的一个优选实施方式，进一步地，示踪剂自动投加单元包括通过第一管道与再生水管网连通的第一加药箱，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关和第一投药计量泵；通过中央控制器控制开关和计量泵，实现自动计量和投加。更进一步地，第一加药箱顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药口处设有第一加药料斗，便于向第一加药箱内添加示踪剂，第一加药箱内部设有第一搅拌装置，使示踪剂与加药箱内的水混合均匀。作为本技术的一个优选实施方式，进一步地，示踪剂为着色示踪剂，在线监测单元包括监控摄像头及与其连接的显示控制模块，监控摄像头安装在再生水管网水管内部，显示控制模块位于再生水管网水管外部；监控摄像头的摄录画面实时传输至显示控制模块上，工作人员通过摄录画面中水的颜色即可判断管道是否发生错接。作为本技术的另一个优选实施方式，进一步地，示踪剂为着色示踪剂，在线监测单元包括监控摄像头及与其连接的显示控制模块，还包括与再生水管网连接的水质采样设备，水质采样设备包括通过第二管道与再生水管网连通的采样瓶，第二管道上安装有水泵及止水阀；监控摄像头设在采样瓶上，用于监控采样瓶内水体颜色，显示控制模块位于采样瓶外部。通过水质采样设备从再生水管网中获取部分样品，不仅便于监测水体颜色，还便于后续的各项检测研究。更进一步地，为了实时监测再生水的各项指标参数，在线监测单元还包括安装在再生水管网上的流量传感器和水质传感器，流量传感器、水质传感器与显示控制模块连接；流量传感器为智能水表、电磁流量计、超声波流量计中的一种或多种；水质传感器为pH计、浊度计、电导率仪、硬度仪、氧化还原电位仪、色度仪、余氯检测仪中的一种或多种。再进一步地，在线监测单元还包括与显示控制模块连接的光谱探测器，光谱探测器为紫外分光光度计、三维荧光光谱仪中的一种或多种。通过光谱探测器可以获取UV254紫外吸光度和EEM三维荧光光谱等相关指标，从而通过有机物表征信息进一步证实再生水与自来水错接的情况。本技术还提供一种利用再生水管网错接识别与防范系统构建的再生水水质安全保障系统，其在上述任一种再生水管网错接识别与防范系统的基础上增加了消毒剂自动投加单元，消毒剂自动投加单元同样安装在再生水管网的连接节点处，消毒剂自动投加单元与中央控制器连接。增加消毒剂自动投加单元可以有效减少再生水中微生物的滋生，保障再生水输配和利用过程的水质安全，避免再生水水质劣化对人体健康、管网设备设施等造成的可能危害。作为本技术的一个优选实施方式，进一步地，消毒剂自动投加单元包括通过第三管道与再生水管网连通的第三加药箱，第三管道上安装有第三投药开关和第三投药计量泵。作为本技术的一个优选实施方式，进一步地，第三加药箱顶部设有第三加药口和第三进水口，第三加药口处设有第三加药料斗，便于向第三加药箱内投加消毒剂，第三加药箱内部设有第三搅拌装置，使消毒剂与水混合均匀。附图说明图1为再生水管网的结构示意图；图2为再生水管网连接节点处设置示踪剂自动投加单元和在线监测单元的结构示意图；图3为再生水管网错接识别与防范系统的结构示意图；图4为水质采样设备的结构示意图；图5为再生水管网连接节点处设置示踪剂自动投加单元、在线监测单元及消毒剂自动投加单元的结构示意图；图6为水质安全保障系统的结构示意图。图中，1、再生水管网；11、主干管；12、干管；13、支管；14、存储单元；15、用户端供水管线；16、连接节点；2、示踪剂自动投加单元；21、第一管道；22、第一加药箱；23、第一投药开关；24、第一投药计量泵；25、第一加药料斗；26、第一搅拌装置；3、在线监测单元；31、监控摄像头；32、流量传感器；33、水质传感器；34、水质采样设备；341、第二管道；342、采样瓶；343、计量泵；344、止水阀；35、光谱探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，所述错接识别与防范系统设置在再生水管网的管道连接节点(16)处，其包括位于连接节点上游的示踪剂自动投加单元(2)和位于连接节点下游的在线监测单元(3)，示踪剂自动投加单元用于向再生水管网内投加示踪剂，在线监测单元用于监测再生水管网内水的物理性质或化学性质，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均与中央控制器(4)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，所述错接识别与防范系统设置在再生水管网的管道连接节点(16)处，其包括位于连接节点上游的示踪剂自动投加单元(2)和位于连接节点下游的在线监测单元(3)，示踪剂自动投加单元用于向再生水管网内投加示踪剂，在线监测单元用于监测再生水管网内水的物理性质或化学性质，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均与中央控制器(4)连接。


2.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，示踪剂自动投加单元包括通过第一管道(21)与再生水管网连通的第一加药箱(22)，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关(23)和第一投药计量泵(24)。


3.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，加药箱(22)顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药口处设有第一加药料斗(25)，加药箱内部设有第一搅拌装置(26)。


4.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，示踪剂为着色示踪剂，在线监测单元(3)包括监控摄像头(31)及与其连接的显示控制模块(36)，监控摄像头安装在再生水管网水管内部，显示控制模块位于再生水管网水管外部。


5.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别与防范系统，其特征在于，示踪剂为着色示踪剂，在线监测单元(3)包括监控摄像头(31)及与其连接的显示控制模块(36)，还包括水质采样设备(34)，水质采样设备包括通过第二管道(341)与再生水管网连通的采样瓶(344)，第二管道(341)上安装有水泵(342)及止水阀(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡洪营，陈卓，徐闯，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11