一种智能化自适应自来水生产系统技术方案

本发明专利技术涉及自来水生产处理技术领域，公开一种智能化自适应自来水生产系统，常规处理单元、深度处理单元、投药单元、在线检测单元、超越单元、管路切换单元、控制单元等；工作时，通过操作模块预先选定出水水质等级，控制单元根据选定的出水水质等级、以及在线检测单元检测到的水源水质参数控制投药单元自动投药、并控制管路切换单元自动切换形成不同的水处理流路，进而获得目标等级的出水水质要求；当出水水质达不到目标等级的出水水质要求时，自动切换到低一等级的出水水质要求运行并发出预警信号；当出水水质恢复到目标等级的出水水质要求时，自动切回到原等级运行；当出水水质达不到最低等级的出水水质要求时，发出故障信号，提示人员维护。提示人员维护。提示人员维护。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化自适应自来水生产系统


[0001]本专利技术涉及自来水生产处理
，尤其涉及一种智能化自适应自来水生产系统。

技术介绍

[0002]在现有的自来水常规处理工艺中，一般通过混凝+沉淀+过滤三段物化处理，使水体中的胶体颗粒和细小悬浮颗粒得以去除，进而达到净化水质的目的。混凝段通过投加混凝药剂，破坏胶体的稳定性，经吸附、架桥、网捕使脱稳后的胶体和细小悬浮物结合形成絮体。沉淀段通过重力作用，使混凝体沉入水底分理出来，达到固液分离的目的。沉淀后的处理水仍然含有微量的絮体，经过滤截留保证出水浊度和悬浮物达标，实现最终净化水质的目的。
[0003]自来水常规处理工艺中的三段工艺环环相扣，其中混凝工艺段对水中胶体颗粒、细小悬浮颗粒、重金属离子等的去除有着至关重要的作用。现有技术中，进行混凝处理时，一般根据进水浊度然后依据经验数据或经验曲线来调节加药量，加药量控制不够准确，混凝效果并不是特别理想，同时也造成了混凝剂投量的浪费，增加了离子超标的隐患。
[0004]因此，目前自来水厂出厂的水基本都达不到可直接饮用的出水品质。在现有技术中，虽然也有一些具有深度处理模块的水处理试验平台，如公开号为CN216785898U、公开日为2022年06月21日，名称为一种智能化多功能固定式中试水厂的技术专利。但这也只是针对试验平台进行开发的，供水产进行工艺研究和员工培训使用；难以满足水厂实际运行的要求。
[0005]近年来，人们对饮用水品质的需求逐步提升，而各种水处理过程中的控制直接影响到最终的出水水质。有鉴于此，如何优化水厂处理工艺，从而获得稳定的、可靠的、安全的、可直接饮用的自来水是值得研究的课题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种能够自主选择出水水质、且能根据水源的水质变化自动调整水处理工艺流程，从而获得稳定的、目标水质输出要求的自来水生产系统，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0007]为达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案。
[0008]一种智能化自适应自来水生产系统，其包括。
[0009]常规处理单元，所述常规处理单元包括通过连接管路依次连接的混凝装置、沉淀装置、石英砂滤池、GAC滤池和BAC滤池，所述混凝装置具有串联的六个混凝格，水流在各个混凝格内依次流动。
[0010]深度处理单元，所述深度处理单元包括超滤膜净水装置、纳滤膜净水装置，所述超滤膜净水装置和所述纳滤膜净水装置的进水端通过相应的连接管路分别与所述石英砂滤池、所述GAC滤池和所述BAC滤池的出水端连接，所述超滤膜净水装置和所述纳滤膜净水装
置的出水端分别通过相应的连接管路连接接触消毒池出水，所述超滤膜净水装置的出水端还通过连接管路与所述纳滤膜净水装置的进水端连接。
[0011]投药单元，所述投药单元包括位于所述混凝单元上游的混合池和与所述混合池对应的投药装置，所述投药装置用来投加多种不同的混凝剂，各种不同混凝剂单独投加、且能按设定的参数控制投加量。
[0012]在线检测单元，所述在线检测单元包括若干水质检测装置、若干浊度检测装置、若干颗粒度检测装置和若干电流检测仪，在原水进水端设有所述水质检测装置，在各所述混凝格内、在所述沉淀装置的出水端、在所述石英砂滤池的出水端、在所述GAC滤池的出水端、在所述BAC滤池的出水端、在所述超滤膜净水装置的出水端和在所述纳滤膜净水装置的出水端分别设有所述浊度检测装置和所述颗粒度检测装置，在最后一个混凝格内设有所述电流检测仪、用来检测颗粒物的电性参数。所述水质检测装置的检测的参数包括浊度、pH值、溶解氧、电导率、温度、挥发酚、镉、COD
Mn
、氨氮等。
[0013]超越单元，所述超越单元由若干超越管路构成，在所述混凝装置和所述深度处理单元的进水端之间设有第一超越管路，在所述石英砂滤池和所述接触消毒池之间设有第二超越管路，在所述GAC滤池的出水端和所述接触消毒池之间设有第三超越管路，在所述BAC滤池的出水端和所述接触消毒池之间设有第四超越管路。
[0014]管路切换单元，所述管路切换模块由安装在各连接管路上和安装在各超越管路上的若干通断阀构成。
[0015]控制单元，所述控制单元与所述在线检测单元、所述投药单元、所述管路切换单元控制连接；所述控制单元包括操作模块、显示模块和预警模块，在所述控制单元内预先存储有不同等级的出水水质参数，各等级的出水水质参数均满足国标GB5749的要求。
[0016]工作时，通过操作模块预先选定出水水质等级，控制单元根据选定的出水水质等级、以及所述在线检测单元检测到的水源水质参数控制所述投药单元自动投药、并控制所述管路切换单元自动切换形成不同的水处理流路，进而获得目标等级的出水水质要求；当出水水质达不到目标等级的出水水质要求时，自动切换到低一等级的出水水质要求运行并发出预警信号；当出水水质恢复到目标等级的出水水质要求时，自动切回到原等级运行；当出水水质达不到最低等级的出水水质要求时，发出故障信号，提示人员维护。
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供的智能化自适应自来水生产系统能够实现进水水源水质和出水水质的联动，可以根据水源水质特点、污染物种类及浓度，自动切换所需要的自来水处理工艺，并获得目标等级的出水水质要求。在出水等级满足国标（GB5749
‑
2022）的前提下，本专利技术还能够根据需要调高出水等级，以满足更高饮用水品质的需要，最终获得可直饮的自来水。
[0018]本专利技术提供的智能化自适应自来水生产系统，采用超滤膜和/或纳滤膜进行深度处理，相对于反渗透膜深度处理而言，超滤膜或纳滤膜深度处理产生废水少、产水量大，但对钙离子、镁离子、铝离子等一些分子量小的离子滤除效果较差。而本专利技术在前期的常规处理过程中，通过特定的工艺设置，如对水源水质进行预判、并根据预判结果控制加药单元自动加药、再结合六格混凝控制调节，可以有效控制钙离子、镁离子、铝离子等一些分子量小的离子含量，从而通过后期的超滤膜或纳滤膜即可获得直饮自来水，为实现自来水厂的直饮自来水生产提供了一个行之有效的方法。
[0019]需要说明的是，出水水质等级与水源水质参数、投药种类和投药量、水处理流路切换依据的对应关系，以及预警阈值、故障阈值的设置，都是预先试验获得并存储在所述控制单元中的。为便于系统优化，通过所述控制单元还能对这些对应关系、阈值等进行调节或更新。
[0020]作为上述方案的进一步说明，在超滤膜净水装置和纳滤膜净水装置上游连接有中间水箱，待深度处理的水预先进入中间水箱、再通过相应的通断阀进入超滤膜净水装置或纳滤膜净水装置处理，或依次经过超滤膜净水装置和纳滤膜净水装置深度处理。
[0021]具体工作原理为：在所述石英砂滤池后设置有第一出水水质检测装置，当相应的颗粒检测装置和水质检测装置检测到的水质符合设定要求时，开启相应的通断阀，使相应滤池中输出的水进入所述中间水箱或出水端的接触消毒池。
[0022]在所述G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化自适应自来水生产系统，其特征在于，包括：常规处理单元，所述常规处理单元包括通过连接管路依次连接的混凝装置、沉淀装置、石英砂滤池、GAC滤池和BAC滤池；深度处理单元，所述深度处理单元包括超滤膜净水装置、纳滤膜净水装置，所述超滤膜净水装置和所述纳滤膜净水装置的进水端通过相应的连接管路分别与所述石英砂滤池、所述GAC滤池和所述BAC滤池的出水端连接，所述超滤膜净水装置和所述纳滤膜净水装置的出水端分别通过相应的连接管路连接接触消毒池出水，所述超滤膜净水装置的出水端还通过连接管路与所述纳滤膜净水装置的进水端连接；投药单元，所述投药单元包括位于所述混凝单元上游的混合池和与所述混合池对应的投药装置，所述投药装置用来投加多种不同的混凝剂，各种不同混凝剂单独投加、且能按设定的参数控制投加量；超越单元，所述超越单元由若干超越管路构成，在所述混凝装置和所述深度处理单元的进水端之间设有第一超越管路，在所述石英砂滤池和所述接触消毒池之间设有第二超越管路，在所述GAC滤池的出水端和所述接触消毒池之间设有第三超越管路，在所述BAC滤池的出水端和所述接触消毒池之间设有第四超越管路；管路切换单元，所述管路切换模块由安装在各连接管路上和安装在各超越管路上的若干通断阀构成；在线检测单元，所述在线检测单元包括若干水质检测装置、若干浊度检测装置、若干颗粒度检测装置和若干电流检测仪，在原水进水端、在所述石英砂滤池的出水端、在所述GAC滤池的出水端和在所述BAC滤池的出水端分别设有所述水质检测装置，在各所述混凝格内、在所述沉淀装置的出水端、在所述石英砂滤池的出水端、在所述GAC滤池的出水端、在所述BAC滤池的出水端、在所述超滤膜净水装置的出水端和在所述纳滤膜净水装置的出水端分别设有所述浊度检测装置和所述颗粒度检测装置，在最后一个混凝格内设有所述电流检测仪、用来检测颗粒物的电性参数；所述水质检测装置的检测的参数包括浊度、pH值、溶解氧、电导率、温度、挥发酚、镉、COD
Mn
、氨氮；控制单元，所述控制单元与所述在线检测单元、所述投药单元、所述管路切换单元控制连接；所述控制单元包括操作模块、显示模块和预警模块，在所述控制单元内预先存储有不同等级的出水水质参数，各等级的出水水质参数均满足国标GB5749
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2022的要求；工作时，通过操作模块预先选定出水水质等级，控制单元根据选定的出水水质等级、以及所述在线检测单元检测到的水源水质参数控制所述投药单元自动投药、并控制所述管路切换单元自动切换形成不同的水处理流路，进而获得目标等级的出水水质要求；当出水水质达不到目标等级的出水水质要求时，自动切换到低一等级的出水水质要求运行并发出预警信号；当出水水质恢复到目标等级的出水水质要求时，自动切回到原等级运行；当出水水质达不到最低等级的出水水质要求时，发出故障信号，提示人员维护。2.根据权利要求1所述的一种智能化自适应自来水生产系统，其特征在于，所述混凝装置具有串联的六个混凝格、构成六级机械搅拌池，水流在各个混凝格内依次流动；在各所述混凝格内设有变频搅拌器，工作时，根据投加的药剂种类、水量、相应浊度检测装置和相应颗粒度检测装置检测到的水质状况调节各所述搅拌器的搅拌强度，从而确保后续出水水质能够达到目标等级。
3.根据权利要求2所述的一种智能化自适应自来水生产系统，其特征在于，在各所述混凝格内设有微界面发生器，所述微界面发生器与空压机连接用来产生微气泡；工作时，根据设置在各所述混凝格内的浊度检测装置、颗粒度检测装置检测到的水质状况控制所述微界面发生器启...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丹，张鉴成，林显增，范雅倩，梁翡珏，李军，邝锐彬，伍文韬，李展峰，
申请(专利权)人：佛山市禅城区供水有限公司，
类型：发明
国别省市：