海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统及监测方法，系统包括连续取样罐，在连续取样罐上设置有中部设置有毛刷的螺杆，连续取样罐的底部依次连接有探测窗和荧光探测器，在分析室内部分别设置有第一、二探头，第一探头依次与电导率仪和PLC连接；第二探头依次与氧化还原电位仪和PLC连接，PLC分别与荧光探测器、计量泵、电机、电磁阀连接。本发明专利技术的系统自动化程度高，通过连续取样罐和自清洗系统，实现长时间不间断监测，节约了监测设备维护、耗材成本。综合采用多种监测设备，提高了对海水系统监测的准确度。使用预设的专用程序进行控制，自动根据采集的数据信息调整加药剂量，避免了人工操作造成的误差，节约了人力成本。

Continuous monitoring system and method of traditional Chinese medicine concentration in seawater treatment system

【技术实现步骤摘要】
海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统及监测方法
本专利技术涉及海水水处理
，特别是涉及海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统及监测方法。
技术介绍
我国是一个严重缺水的国家，随着我国经济发展与产业规模的扩大，年工业用水量超千亿方，工业用水占总用水量的比例超过20％。以海水替代淡水作为工业用水可以节约大量淡水资源，具有显著的经济效益和社会效益。智能化投加水处理药剂是节约海水水处理成本，保障设备用水安全的优选方式。水处理药剂智能化投加是指通过自动化系统对阻垢缓蚀剂、杀生剂等水处理药剂进行自动投加并保证其浓度维持在合适的范围。与传统的人工加药控制方式相比，智能化投加通过实时监测系统内水处理剂的真实浓度，及时改变药剂加入量，药剂浓度波动小，同时避免了人工加药不精确或加药失误带来的系统运行风险。为了实现水处理药剂的智能化投加，先进的药剂浓度监测设备和方法是至关重要的。例如专利CN105988378A描述了一种循环冷却水控制系统及加药控制装置和方法，该加药控制装置包括：监测单元、控制单元和加药单元；通过监测循环冷却水系统的运行参数，在药剂产生的效果不能满足要求时计算药剂的投加量并控制加药单元按照计算出的投加量实施加药。具有通过药剂实际产生的效果计算药剂的投加量，使得处理效果更为优化的优点。专利CN109095526A描述了一种自动监测加药污水处理系统及药剂含量的监测方法，该系统设置有自动取样器，取样后通过抓臂将放样器搬送至荧光监测设备，进行荧光强度分析，通过荧光强度判断药剂浓度，取样瓶中废液最终排放至废液瓶。具有通过水质分析及荧光监测双重结果来判断是否需要添加药剂，提高药剂加入的精确度的优点。但是，由于海水含盐量高，且水质相对淡水而言复杂多变，若采用单一的监测技术，监测结果容易受到干扰；且目前大多数的药剂浓度监测设备都是通过定时取样分析水质信息或荧光强度来判断是否需要加入水处理药剂，此方法虽然提高了自动化程度，但采集数据有间歇性滞后性，难以对系统突发变化及时反应。特别是药剂浓度控制精度和数据采集频次密切相关，若大幅增加采样频次，则会增加药剂耗材的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统。本专利技术的第二个目的是提供海水水处理系统中药剂浓度连续监测方法。本专利技术的技术方案概述如下：海水水处理系统中药剂浓度的连续监测系统，包括连续取样罐3，连续取样罐的上部通过取样旁路15与循环水管路9连接，连续取样罐的下部通过连接管21依次与分析室14、电磁阀10连接后再与所述废液罐11连接，在连续取样罐上设置有螺杆19，螺杆的中部设置有毛刷20，螺杆19的一端连接有电机18，连续取样罐的底部依次连接有探测窗2和荧光探测器1，计量泵7的出口通过加药旁路17与循环水管路9连接，计量泵7的入口通过管道与加药罐8连接；在分析室14内部分别设置有第一探头4和第二探头16，第一探头4通过导线依次与电导率仪5和PLC13连接；第二探头16通过导线依次与氧化还原电位仪6和PLC13连接，PLC13通过导线分别与荧光探测器1、计量泵7、电机18、电磁阀10连接，电脑12通过导线与PLC13连接。海水水处理系统中药剂浓度连续监测方法，包括以下步骤:(1)使用上述海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统；(2)将含有荧光示踪剂的药剂溶液加入到加药罐8中，开启计量泵7，将含有荧光示踪剂的药剂溶液通过加药旁路17输入到循环水管路9，循环水管路9的液体通过取样旁路15进入连续取样罐3，再经连接管道21、分析室14、电磁阀10后进入废液罐11，根据荧光示踪剂的不同，调节荧光探测器1的波长，荧光探测器1经探测窗2对连续取样罐3内的液体进行荧光探测，并将探测数据信号通过导线输入PLC13，电导率仪5通过第一探头4对分析室14内的液体进行电导率检测，并将数据信号通过导线输入PLC13进行存储，氧化还原电位仪6通过第二探头16对分析室14内的液体进行氧化还原电位检测，并将数据信号通过导线输入PLC13进行存储；PLC控制电磁阀10，PLC控制计量泵7的流量，PLC13将数据信号传送给电脑12储存，通过设定自清洗程序，电脑12将控制信号传送给PLC，PLC控制电机18的转速，电机18通过螺杆19带动毛刷20转动。含有荧光示踪剂的药剂溶液是按重量比为1：150～200：800～850：3000的比例由荧光示踪剂、阻垢缓蚀剂、杀生剂和水组成。荧光示踪剂为四苯基乙烯、芘四磺酸钠和萘二磺酸中至少一种。阻垢缓蚀剂为羟基乙叉二膦酸、氨基三亚甲基膦酸和2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷中的至少一种。杀生剂为十二烷基二甲基苄基氯化铵。本专利技术的优点：本专利技术通过在监测系统中集成电导率仪、氧化还原电位仪及荧光强度探测设备，实现对海水水处理系统的综合监测；通过综合分析电导率、氧化还原电位及荧光强度数据，判断是否需要向系统中投加药剂，克服了现有单一监测技术容易受到海水复杂水质干扰的缺陷，提高了监测准确度。本专利技术通过在一个闭合旁路中持续进行系统水的进样、无损检测和出样，形成连续的系统运行数据并预测系统运行趋势，从而判断是否需要向系统中投加药剂，克服了现有技术中通过间歇低频次地采集出水水质或荧光强度参数来判断是否需要加药的采样滞后、数据量少的缺陷，使控制精度得到提高。本专利技术的系统自动化程度高，通过连续取样罐和由电机、螺杆和毛刷组成的自清洗系统，可以实现长时间不间断监测，节约了监测设备的维护、耗材成本。使用预设的专用程序进行控制，自动根据采集的数据信息调整加药剂量，避免了人工操作造成的误差，节约了人力成本。本专利技术的方法将示踪剂与水处理药剂混合使用，投加到海水水处理系统中，通过监测荧光示踪剂的浓度变化趋势，及电导率、氧化还原电位数据，调整水处理药剂投加剂量，保证药剂浓度在有效作用范围内。该监测方法，具有快速、灵敏度高的优点。附图说明图1为本专利技术的海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。海水水处理系统中药剂浓度的连续监测系统，见图1，包括连续取样罐3，连续取样罐的上部通过取样旁路15与循环水管路9连接，连续取样罐的下部通过连接管21依次与分析室14、电磁阀10连接后再与所述废液罐11连接，在连续取样罐上设置有螺杆19，螺杆的中部设置有毛刷20，螺杆19的一端连接有电机18，连续取样罐的底部依次连接有探测窗2和荧光探测器1，计量泵7的出口通过加药旁路17与循环水管路9连接，计量泵7的入口通过管道与加药罐8连接；在分析室14内部分别设置有第一探头4和第二探头16，第一探头4通过导线依次与电导率仪5和PLC13连接；第二探头16通过导线依次与氧化还原电位仪6和PLC13连接，PLC13通过导线分别与荧光探测器1、计量泵7、电机18、电磁阀10连接，电脑12通过导线与PLC13连接。实施例1海水水处理系统中药剂浓度连续监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.海水水处理系统中药剂浓度的连续监测系统，包括连续取样罐(3)，连续取样罐的上部通过取样旁路(15)与循环水管路(9)连接，其特征是连续取样罐的下部通过连接管(21)依次与分析室(14)、电磁阀(10)连接后再与所述废液罐(11)连接，在连续取样罐上设置有螺杆(19)，螺杆的中部设置有毛刷(20)，螺杆(19)的一端连接有电机(18)，连续取样罐的底部依次连接有探测窗(2)和荧光探测器(1)，计量泵(7)的出口通过加药旁路(17)与循环水管路(9)连接，计量泵(7)的入口通过管道与加药罐(8)连接；在分析室(14)内部分别设置有第一探头(4)和第二探头(16)，第一探头(4)通过导线依次与电导率仪(5)和PLC(13)连接；第二探头(16)通过导线依次与氧化还原电位仪(6)和PLC(13)连接，PLC(13)通过导线分别与荧光探测器(1)、计量泵(7)、电机(18)、电磁阀(10)连接，电脑(12)通过导线与PLC(13)连接。/n

【技术特征摘要】
1.海水水处理系统中药剂浓度的连续监测系统，包括连续取样罐(3)，连续取样罐的上部通过取样旁路(15)与循环水管路(9)连接，其特征是连续取样罐的下部通过连接管(21)依次与分析室(14)、电磁阀(10)连接后再与所述废液罐(11)连接，在连续取样罐上设置有螺杆(19)，螺杆的中部设置有毛刷(20)，螺杆(19)的一端连接有电机(18)，连续取样罐的底部依次连接有探测窗(2)和荧光探测器(1)，计量泵(7)的出口通过加药旁路(17)与循环水管路(9)连接，计量泵(7)的入口通过管道与加药罐(8)连接；在分析室(14)内部分别设置有第一探头(4)和第二探头(16)，第一探头(4)通过导线依次与电导率仪(5)和PLC(13)连接；第二探头(16)通过导线依次与氧化还原电位仪(6)和PLC(13)连接，PLC(13)通过导线分别与荧光探测器(1)、计量泵(7)、电机(18)、电磁阀(10)连接，电脑(12)通过导线与PLC(13)连接。


2.海水水处理系统中药剂浓度连续监测方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)使用权利要求1的海水水处理系统中药剂浓度连续监测系统；
(2)将含有荧光示踪剂的药剂溶液加入到加药罐(8)中，开启计量泵(7)，将含有荧光示踪剂的药剂溶液通过加药旁路(17)输入到循环水管路(9)，循环水管路(9)的液体通过取样旁路(15)进入连续取样罐(3)，再经连接管道(21)、分析室(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈忱，徐旭，侯相钰，胡明明，焦春联，尹建华，王维珍，胡楠，李雪，李治洁，
申请(专利权)人：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，天津市中海水处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12