一种废水酸碱中和控制方法及逻辑设置模块技术

本发明专利技术属于核电厂化水系统调试、运行技术领域，具体涉及一种废水酸碱中和控制方法及逻辑设置模块，用于核电厂的化水系统的废水酸碱中和设备的控制，废水酸碱中和设备中设置有废水池(16)，该方法包括：步骤S1，计算废水池(16)内的废水的体积，并将废水进行搅拌；步骤S2，判断废水的pH值，当pH值＜6时，向废水中加入设定量的浓碱；当pH值＞9时，废水中加入设定量的浓酸；当6≤pH值≤9时，从废水池(16)向外排放废水。本发明专利技术能够通过精确控制所需浓酸浓碱溶液的设定量，快速完成酸碱中和操作，提高废水排放效率，大大降低人力的投入，节约浓酸、浓碱使用量。用量。用量。

【技术实现步骤摘要】
一种废水酸碱中和控制方法及逻辑设置模块


[0001]本专利技术属于核电厂化水系统调试、运行
，具体涉及一种废水酸碱中和控制方法及逻辑设置模块。

技术介绍

[0002]在核电厂除盐水生产系统、凝结水精处理系统、循环水处理系统调试、运行过程中，会用到浓强酸、浓强碱溶液，就会产生酸、碱性废水，且强酸、强碱溶液中H
+
、OH
‑
处于完全电离状态。废水中和装置，主要包括废水泵、废水池、搅拌器、远传pH计、浓酸计量箱、浓碱计量箱及其附属气动阀门、管道，配套化学系统的PLC控制设备。
[0003]废水统一收集在废水中和池，通过浓硫酸、浓盐酸、浓氢氧化钠溶液等强酸、碱调节pH，直至废液pH值达到6
‑
9之间，然后自中和池外排。当原废水排空口，再接收新的废水。如此往复运行。
[0004]由于pH调节过程是一个非线性过程，受制约于pH样水监测特性及pH计工作原理，其pH计显示值还有一定的滞后性，且在pH的中和点附近具有高灵敏度，基于现场简单的PLC逻辑编辑语言，很难实现较复杂的逻辑设定。实际废水酸碱中和操作过程中，均是通过人工手动操作执行，整个操作过程中，耗时较长，浓酸、浓碱消耗量大，大量重复性工作，往往无法取得较好效果。废水排放效率低，有时还会制约整个系统的正常运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种废水酸碱中和控制方法，能够提高酸液、碱液的利用率，减少对环境的危害同时节约人力物力成本。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种废水酸碱中和控制方法，用于核电厂的化水系统的废水酸碱中和设备的控制，所述废水酸碱中和设备中设置有废水池，还包括向所述废水池中注入浓酸的酸计量箱和向所述废水池中注入浓碱的碱计量箱，该方法包括如下步骤：
[0007]步骤S1，程序运算所述废水池内的废水的体积V
废水
，并将所述废水进行搅拌；
[0008]步骤S2，读取所述废水的pH值，当所述pH值＜6时，计算所需浓碱溶液的设定量，向所述废水中加入设定量的浓碱，使得所述碱计量箱的液位降至设定值；当所述pH值＞9时，计算所需浓酸溶液的设定量，向所述废水中加入设定量的浓酸，使得所述酸计量箱(14)的液位降至设定值；当6≤所述pH值≤9时，从所述废水池向外排放废水。
[0009]进一步，
[0010]所述废水酸碱中和设备还包括连接在所述废水池上的进液管和排液管，所述进液管上设有进液阀，所述排液管上串联设置排液阀和废水泵，所述排液阀靠近所述排液管的出水一端；
[0011]在所述排液阀和所述废水泵之间的所述排液管上设置pH表；
[0012]还包括循环管，所述循环管的顶端连接在在所述排液阀和所述pH表之间的所述排
液管上；所述循环管的底端设有搅拌器，所述搅拌器位于所述废水池中；所述循环管上设有再循环阀；
[0013]所述废水池上设有废水液位计；
[0014]还包括设有第一进酸管、第二进酸管和酸液液位计的酸计量箱，所述第二进酸管与所述废水池相连；所述第一进酸管上设有第一进酸阀，所述第二进酸管上设有第二进酸阀；
[0015]还包括设有第一进碱管、第二进碱管和碱液液位计的碱计量箱，所述第二进碱管与所述废水池相连；所述第一进碱管上设有第一进碱阀，所述第二进碱管上设有第二进碱阀；
[0016]所述废水池为多个，互为备用，当一个所述废水池执行酸碱中和操作时，其余的所述废水池能够接收所述废水。
[0017]进一步，在所述步骤S1中，具体包括：
[0018]步骤S1.1，值班员手动触发废水酸碱中和程序；
[0019]步骤S1.2，关闭所述进液阀和所述排液阀，开启所述再循环阀；
[0020]步骤S1.3，开启所述第一进酸阀和所述第一进碱阀，当所述酸液液位计出现液位高报警时，关闭所述第一进酸阀；当所述碱液液位计出现液位高报警时，关闭所述第一进碱阀；
[0021]步骤S1.4，启动所述废水泵，通过所述搅拌器对所述废水池中的所述废水进行搅拌混合，直至所述pH值稳定，所述pH值是指所述pH表显示的pH数值。
[0022]进一步，在所述步骤S2中，具体包括：
[0023]步骤S2.1，根据所述pH值执行条件判断，当所述pH值＜6时，开启所述第二进碱阀，向所述废水池加入设定量的碱液；当所述pH值＞9时，开启所述第二进酸阀，开始向所述废水池加入设定量的酸液；当6≤所述pH值≤9时，开启所述排液阀，关闭所述再循环阀，所述废水池开始外排所述废水；
[0024]步骤S2.2，当所述废水液位计出现低液位报警时，关闭所述废水泵；
[0025]步骤S2.3，所述废水池处于备用状态。
[0026]进一步，在所述步骤S1.2中，使得执行酸碱中和操作的所述废水池中的所述废水处于一个相对稳定状态，根据所述废水的液位高度，通过数学模型公式，运算出废水体积；
[0027]废水体积V
废水
＝S
废水池
×
H
废水
；
[0028]S
废水
是指所述废水池的截面积；
[0029]H
废水
是指废水的液位高度。
[0030]进一步，在所述步骤S1.3中，所述酸计量箱和所述碱计量箱中容纳有足够一次酸碱中和操作所需用量的浓酸和浓碱；在酸碱中和过程中，若所述酸计量箱或所述碱计量箱出现液位低报警，则将向所述酸计量箱或所述碱计量箱中自动补充所述浓酸或所述浓碱。
[0031]进一步，在所述步骤S2.1中，通过数学模型公式，计算所述废水池的所述废水中的氢离子物质浓度和氢氧根离子物质浓度以及所需用量的所述浓碱和所述浓酸的体积，并通过计算所述废液的液位高度控制所述浓酸和所述浓碱的所需用量；具体数学模型公式如下：
[0032]浓酸中氢离子物质浓度：
[0033]浓碱中氢氧根离子物质浓度：
[0034]其中，
[0035]ρ
浓酸
是指20℃时浓酸的密度；
[0036]ρ
浓碱
是指20℃时浓酸的密度；
[0037]W％是指浓酸中溶质的质量份数或者浓碱中溶质的质量份数；
[0038]M
浓酸
是指浓酸的摩尔质量；
[0039]M
浓碱
是指浓碱的摩尔质量；
[0040]当达到pH中性点时，pH值为7时，[H
+
]＝[OH
‑
]＝1
×
10
‑7mo/L；
[0041]在进行酸碱中和操作前，所述浓酸和所述浓碱先流入所述酸计量箱和所述碱计量箱，通过所述酸计量箱和所述碱计量箱的液位高度来控制所述浓酸和所述浓碱的所需用量，所述酸计量箱和所述碱计量箱为标准圆柱型；
[0042][0043]当废液pH＜7时，加碱中和，需添加所述浓碱的体积：
[0044本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水酸碱中和控制方法，用于核电厂的化水系统的废水酸碱中和设备的控制，所述废水酸碱中和设备中设置有废水池(16)还包括与所述废水池(16)相连的酸计量箱(14)和碱计量箱(15)，该方法包括如下步骤：步骤S1，程序运算所述废水池(16)内的废水的体积V
废水
，并将所述废水进行搅拌；步骤S2，读取所述废水的pH值，当所述pH值＜6时，计算所需浓碱溶液的设定量，向所述废水中加入设定量的浓碱，使得所述碱计量箱(15)的液位降至设定值；当所述pH值＞9时，计算所需浓酸溶液的设定量，向所述废水中加入设定量的浓酸，使得所述酸计量箱(14)的液位降至设定值；当6≤所述pH值≤9时，从所述废水池(16)向外排放废水。2.如权利要求1所述的一种废水酸碱中和控制方法，其特征是：所述废水酸碱中和设备还包括连接在所述废水池(16)上的进液管(17)和排液管(18)，所述进液管(17)上设有进液阀(1)，所述排液管(18)上串联设置排液阀(2)和废水泵(6)，所述排液阀(2)靠近所述排液管(18)的出水一端；在所述排液阀(2)和所述废水泵(6)之间的所述排液管(18)上设置pH表(11)；还包括循环管(19)，所述循环管(19)的顶端连接在在所述排液阀(2)和所述pH表(11)之间的所述排液管(18)上；所述循环管(19)的底端设有搅拌器(13)，所述搅拌器(13)位于所述废水池(16)中；所述循环管(19)上设有再循环阀(3)；所述废水池(16)上设有废水液位计(12)；还包括设有第一进酸管(20)、第二进酸管(22)和酸液液位计(9)的酸计量箱(14)，所述第二进酸管(22)与所述废水池(16)相连；所述第一进酸管(20)上设有第一进酸阀(4)，所述第二进酸管(22)上设有第二进酸阀(8)；还包括设有第一进碱管(21)、第二进碱管(23)和碱液液位计(10)的碱计量箱(15)，所述第二进碱管(23)与所述废水池(16)相连；所述第一进碱管(21)上设有第一进碱阀(5)，所述第二进碱管(23)上设有第二进碱阀(7)；所述废水池(16)为多个，互为备用，当一个所述废水池(16)执行酸碱中和操作时，其余的所述废水池(16)能够接收所述废水。3.如权利要求2所述的一种废水酸碱中和控制方法，其特征是，在所述步骤S1中，具体包括：步骤S1.1，值班员手动触发废水酸碱中和程序；步骤S1.2，关闭所述进液阀(1)和所述排液阀(2)，开启所述再循环阀(3)；步骤S1.3，开启所述第一进酸阀(4)和所述第一进碱阀(5)，当所述酸液液位计(9)出现液位高报警时，关闭所述第一进酸阀(4)；当所述碱液液位计(10)出现液位高报警时，关闭所述第一进碱阀(5)；步骤S1.4，启动所述废水泵(6)，通过所述搅拌器(13)对所述废水池(16)中的所述废水进行搅拌混合，直至所述pH值稳定，所述pH值是指所述pH表(11)显示的pH数值。4.如权利要求3所述的一种废水酸碱中和控制方法，其特征是，在所述步骤S2中，具体包括：步骤S2.1，根据所述pH值执行条件判断，当所述pH值＜6时，开启所述第二进碱阀(7)，向所述废水池(16)加入设定量的碱液；当所述pH值＞9时，开启所述第二进酸阀(8)，开始向所述废水池(16)加入设定量的酸液；当6≤所述pH值≤9时，开启所述排液阀(2)，关闭所述
再循环阀(3)，所述废水池(16)开始外排所述废水；步骤S2.2，当所述废水液位计(12)出现低液位报警时，关闭所述废水泵(6)；步骤S2.3，所述废水池(16)处于备用状态。5.如权利要求4所述的一种废水酸碱中和控制方法，其特征是：在所述步骤S1.2中，使得执行酸碱中和操作的所述废水池(16)中的所述废水处于一个相对稳定状...

【专利技术属性】
技术研发人员：解建勇，牛敏，张浩，宋家才，员晓斌，熊旺，杨佰林，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：