一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法技术

一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，本发明专利技术能够在余氯浓度低于设定值时，先将高浓度的次氯酸钠原液稀释到低量程在线余氯仪能够准确检测的范围检测其余氯浓度，再据此计算出次氯酸钠原液准确的有效氯含量，然后根据实际需要将定量的高浓度次氯酸钠原液稀释到法规允许使用的浓度范围使用。本发明专利技术的有益效果是：避免了高浓度次氯酸钠溶液可能给用户带来的健康隐患，结果准确度高，能够满足精确计算次氯酸钠原液有效氯含量的需要，节约了能源，且体积小、安装方便，大大节省了补加氯设备的成本，降低了设备维护的难度，能够自动运行；本发明专利技术的整个监测、取样、稀释、加液、投加过程都自动进行，且维护简单方便，智能化程度非常高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法
本专利技术涉及城市供水管网系统二次供水领域，尤其涉及一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法。
技术介绍
目前我国城市生活饮用水(俗称自来水)的消毒绝大多数都是采用含氯消毒剂消毒，在自来水中加入含氯消毒剂后，能够长时间在自来水管网系统中保持足够的余氯浓度，从而保证自来水中的微生物被控制在合格范围内。余氯系指使用含氯消毒剂消毒时，在含氯消毒剂与水接触一定时间后，水中所剩余有效氯的量。有效氯是指一定量的含氯消毒剂与酸作用，在反应完全时，其氧化能力相当于多少重量氯气的氧化能力，用于衡量含氯消毒剂的氧化能力。在实际中对于含氯消毒剂的氧化能力使用有效氯含量表示，常用单位是g/L，而对于自来水中剩余的含氯消毒剂的氧化能力习惯使用余氯浓度表示，常用单位是mg/L。二次供水是指当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过城镇公共供水或自建设施供水管网能力时，通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。二次供水设施主要包括储水设备、加压设备和管线三部分。二次供水储水设备(以下简称水箱)作为城市供水管网系统的末端承担着保证自来水水质安全最后一道屏障的作用，自来水在水箱中会停留一段时间，如果停留时间过长则余氯浓度可能衰减到很低的水平，起不到有效杀灭水中微生物的作用，造成水箱中自来水的微生物指标超标。当水箱中自来水的余氯浓度低到一定程度时，往水箱中加入一定量的含氯消毒剂是一种解决水箱余氯浓度偏低的有效方法，这种方法又称补加氯。常用的含氯消毒剂有液氯、氯胺和次氯酸钠。其中，液氯的运输和储存条件要求均非常高，不适合居民区无人值守的自动管理；氯胺需要与自来水有较长的接触时间才能起到消毒的作用，不适合应用于管网系统末端的消毒；次氯酸钠是水箱自来水补加氯的最佳选择。使用的次氯酸钠可以是通过次氯酸钠发生器在现场生产，也可以是通过购买的次氯酸钠原液成品。通过次氯酸钠发生器在现场生产次氯酸钠需要考虑更多的问题，比如如何解决现有次氯酸钠发生器生产次氯酸钠产量太大的问题、电解过程中产生的氢气如何排放才安全、电解槽结垢后如何清洗、如何解决酸洗结垢电解槽的废液排放问题、电解槽启动后在达到稳定前如何计算产量、电解槽在使用一段时间后如何保证产量的稳定性等等，而使用购买的次氯酸钠原液成品则要简单方便得多。然而，使用次氯酸钠原液成品进行补加氯的方法在实际使用中也存在一定困难：1)次氯酸钠原液易分解，随着时间的推移次氯酸钠原液的有效氯含量会不断衰减，因此在使用时必须及时检测其有效氯含量才能准确计算实际投加量，而常用次氯酸钠原液的有效氯含量属于超高浓度，高达10～100g/L，准确测量这种超高浓度有效氯含量的方法只有滴定法，目前虽然已有检测超高浓度有效氯含量的在线次氯酸钠探头投入市场使用，但是其检测准确度还不能满足精确计算的要求，只有低量程在线余氯仪(被检测溶液的余氯浓度低于2mg/L)的检测准确度才能达到精确计算的要求；2)在国家标准GB28233-2011《次氯酸钠发生器安全与卫生标准》第7条中明确规定“次氯酸钠消毒液用于生活饮用水消毒的允许使用浓度(以有效氯含量计)为2～4mg/L”，因此次氯酸钠原液成品需要精确稀释约3000-30000倍之后才能应用于水箱中自来水的消毒。中国专利申请号为2018112400111的现有技术在2019年2月15日公开了一种复合环控制二次供水加氯的方法和系统，其主要是按照默认投加系数，根据进水流量按比例投加次氯酸钠溶液，然后再在一段时间后，再根据出水端反馈的出水中余氯浓度信号调整投加系数，以此循环。但在实际应用过程中，该现有技术仍然存在着如下缺陷：1)没有实时检测投加次氯酸钠溶液的有效氯含量，一直以采购时标示的有效氯含量进行计算，这种方法会因次氯酸钠溶液在经过一段时间后的衰减导致投加量严重不足，杀灭水中微生物的效用大大降低；2)采购的次氯酸钠溶液其有效氯含量非常高(10％次氯酸钠溶液的有效氯含量为100g/L)，不能直接投加到水箱中使用，因为高浓度次氯酸钠溶液进入水箱后需要很长时间才能与水箱中的自来水混匀，而其中的自来水是连续使用的，从而会使得加入的高浓度次氯酸钠溶液很容易在未混匀时直接被用户使用，这会给用户的健康带来危害；3)高浓度次氯酸钠溶液因其具有强腐蚀性还会导致水箱或连接管道被腐蚀；4)该技术仅仅调节加入次氯酸钠溶液的速度，但是次氯酸钠溶液一直都在加入而在实际中水箱中自来水的余氯浓度在大多数情况下都是合格的，是能够保证自来水安全的，因此在大多数情况下并不需要加入次氯酸钠溶液以提高其余氯浓度，在浪费次氯酸钠溶液的同时还有可能危害用户的健康。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，其可使水箱中自来水能够持续保持足够的余氯浓度。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，包括以下步骤：S1，使用低量程在线余氯仪实时监测水箱中自来水的余氯浓度，当余氯浓度等于或低于设定的余氯安全值时，启动补加氯工作；S2，进行第一次取样，将定量的次氯酸钠原液加入到第一稀释罐中，并确定其有效氯含量的推测值；S3，对加入第一稀释罐中的次氯酸钠原液进行稀释得到中间稀释液，并根据要稀释到的余氯浓度目标值计算出从第一稀释罐向第二稀释罐加入中间稀释液的体积，并在第二稀释罐对加入的中间稀释液进行再次稀释形成可测稀释液；S4，使用检测水箱自来水余氯浓度的同一台余氯仪检测可测稀释液的余氯浓度，根据检测结果判断是否需要再进行一次步骤S3中的将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释；如果检测结果大于等于余氯比较值则直接进行步骤S5，如果检测结果小于余氯比较值则在完成再一次将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释以及再次浓度检测后进行步骤S5；S5，计算次氯酸钠原液的有效氯含量和第二次取样次氯酸钠原液的体积；先将第二稀释罐中剩余的可测稀释液投加进水箱，再根据计算结果第二次取样次氯酸钠原液并加入到第一稀释罐中，与其中剩余的中间稀释液混合形成混合溶液；S6，实施次氯酸钠原液第二次取样后的稀释和投加工作，通过两个稀释罐两轮稀释将次氯酸钠原液稀释到可用的浓度范围，在每次第二稀释罐的稀释工作完成后将其中的可用稀释液投加到水箱中；重复实施加液、第二稀释罐稀释和投加三个动作，直到完成对水箱自来水的补加氯工作。本专利技术中，在现有低量程在线余氯仪技术的基础上将次氯酸钠原液稀释到低量程在线余氯仪可准确检测的浓度范围内再检测其余氯浓度，由此准确计算出次氯酸钠原液的有效氯含量，再根据实际需要计算出需要加入次氯酸钠原液的量，将其稀释到可用的浓度范围后投加到水箱中用于提高水箱中自来水的余氯浓度。进一步地，在步骤S1中，余氯安全值是人为设定的一个余氯浓度数值，指当水箱中自来水的余氯浓度降到该数值时，需要启动对水箱自来水的补加氯，用C0表示，其取值范围为0.05～0.3mg/L，优选为0.15mg/L。进一步地，在步骤S2中，次氯酸钠原液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，包括以下步骤：/nS1，使用低量程在线余氯仪实时监测水箱中自来水的余氯浓度，当余氯浓度等于或低于设定的余氯安全值时，启动补加氯工作；/nS2，进行第一次取样，将定量的次氯酸钠原液加入到第一稀释罐中，并确定其有效氯含量的推测值；/nS3，对加入第一稀释罐中的次氯酸钠原液进行稀释得到中间稀释液，并根据要稀释到的余氯浓度目标值计算出从第一稀释罐向第二稀释罐加入中间稀释液的体积，并在第二稀释罐对加入的中间稀释液进行再次稀释形成可测稀释液；/nS4，使用检测水箱自来水余氯浓度的同一台余氯仪检测可测稀释液的余氯浓度，根据检测结果判断是否需要再进行一次步骤S3中的将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释；如果检测结果大于等于余氯比较值则直接进行步骤S5，如果检测结果小于余氯比较值则在完成再一次将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释以及再次浓度检测后进行步骤S5；/nS5，计算次氯酸钠原液的有效氯含量和第二次取样次氯酸钠原液的体积；先将第二稀释罐中剩余的可测稀释液投加进水箱，再根据计算结果第二次取样次氯酸钠原液并加入到第一稀释罐中，与其中剩余的中间稀释液混合形成混合溶液；/nS6，实施次氯酸钠原液第二次取样后的稀释和投加工作，通过两个稀释罐两轮稀释将次氯酸钠原液稀释到可用的浓度范围，在每次第二稀释罐的稀释工作完成后将其中的可用稀释液投加到水箱中；重复实施加液、第二稀释罐稀释和投加三个动作，直到完成对水箱自来水的补加氯工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，包括以下步骤：
S1，使用低量程在线余氯仪实时监测水箱中自来水的余氯浓度，当余氯浓度等于或低于设定的余氯安全值时，启动补加氯工作；
S2，进行第一次取样，将定量的次氯酸钠原液加入到第一稀释罐中，并确定其有效氯含量的推测值；
S3，对加入第一稀释罐中的次氯酸钠原液进行稀释得到中间稀释液，并根据要稀释到的余氯浓度目标值计算出从第一稀释罐向第二稀释罐加入中间稀释液的体积，并在第二稀释罐对加入的中间稀释液进行再次稀释形成可测稀释液；
S4，使用检测水箱自来水余氯浓度的同一台余氯仪检测可测稀释液的余氯浓度，根据检测结果判断是否需要再进行一次步骤S3中的将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释；如果检测结果大于等于余氯比较值则直接进行步骤S5，如果检测结果小于余氯比较值则在完成再一次将定量中间稀释液由第一稀释罐加入到第二稀释罐进行再次稀释以及再次浓度检测后进行步骤S5；
S5，计算次氯酸钠原液的有效氯含量和第二次取样次氯酸钠原液的体积；先将第二稀释罐中剩余的可测稀释液投加进水箱，再根据计算结果第二次取样次氯酸钠原液并加入到第一稀释罐中，与其中剩余的中间稀释液混合形成混合溶液；
S6，实施次氯酸钠原液第二次取样后的稀释和投加工作，通过两个稀释罐两轮稀释将次氯酸钠原液稀释到可用的浓度范围，在每次第二稀释罐的稀释工作完成后将其中的可用稀释液投加到水箱中；重复实施加液、第二稀释罐稀释和投加三个动作，直到完成对水箱自来水的补加氯工作。


2.根据权利要求1所述的一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，其特征在于，在步骤S1中，余氯安全值是人为设定的一个余氯浓度数值，指当水箱中自来水的余氯浓度降到该数值时，需要启动对水箱自来水的补加氯，用C0表示，其取值范围为0.05～0.3mg/L。


3.根据权利要求1所述的一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，其特征在于，在步骤S2中，次氯酸钠原液第一次取样的体积是人为设定的；确定次氯酸钠原液有效氯含量推测值的方法为：设次氯酸钠原液有效氯含量的推测值为C1，取最后一次计算得到的次氯酸钠原液有效氯含量作为C1的值，若补加氯设备是在添加次氯酸钠原液后第一次启动补加氯，则取次氯酸钠原液标示的有效氯含量作为C1的值。


4.根据权利要求1所述的一种基于共用低量程余氯仪的二次供水智能补加氯方法，其特征在于，在步骤S3中，次氯酸钠原液第一次取样后的稀释工作是通过由两个稀释罐构成的稀释装置实施的，稀释装置采用第一稀释罐和第二稀释罐先后两轮稀释的方法将次氯酸钠原液稀释到低量程在线余氯仪可准确检测的范围内；稀释装置先在第一稀释罐中对第一次取样的次氯酸钠原液进行第一轮稀释，得到中间稀释液，再将定量的中间稀释液加入到第二稀释罐中，在第二稀释罐中对定量加入的中间稀释液进行第二轮稀释，得到可测稀释液；两轮稀释过程中使用的稀释用水都取自于水箱；
设第一次取样后的稀释过程中由第一稀释罐向第二稀释罐加入中间稀释液的体积为V2，则V2的计算公式为：



其中，Va为第一稀释罐的有效容积，Vb为第二稀释罐的有效容积；V1为第一次取样次氯酸钠原液的体...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓昆，程立，刘新贵，
申请(专利权)人：重庆昕晟环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50