一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法，通过泥浆状态监测模块获取泥浆物理性质参数；中央处理器与加药控制模块根据所测泥浆物理性质参数协同完成絮凝药剂制备与添加；絮凝状态监测模块实时感知泥浆絮凝状态并向中央处理器反馈数据，中央处理器将泥浆絮凝状态数据进行计算分析并于与用户输入限值进行对比，进而动态调整絮凝药剂混合比例和添加剂量，实现泥浆絮凝药剂精细化添加；用户端可以实时显示泥浆处理系统运行数据保证泥浆脱水过程高效、可控和稳定的进行。本发明专利技术能够实现泥浆脱水过程的自动化、精细化、一体化控制，具有更高的脱水效率和更优的脱水效果，减少了资源的投入，能够实现增效降碳、节能环保的目标。节能环保的目标。节能环保的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法


[0001]本专利技术涉及一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及其处理方法，属于泥浆脱水处理


技术介绍

[0002]在填海造陆、跨海大桥建设以及河湖底泥清淤工程中淤泥疏浚工艺被广泛运用，绞吸式工艺是淤泥疏浚最普遍采用的施工技术，通过水下绞刀旋转搅拌底泥形成泥浆，再由抽吸泵将泥浆疏浚出来，疏浚泥浆具有极高的含水率，黏粒含量高，颗粒细小，自然沉淀分层缓慢的特点。现有的研究表明1单位体积的底泥处理成绞吸泥浆体积将增大6倍，在工程建设中若将大体积方量的高含水率泥浆直接吹填至专用场地中，将长期占用大量土地，导致经济成本高和土地资源利用率低。目前对泥浆的处理技术大多采用絮凝沉淀与压滤脱水相结合的方式进行，通过向泥浆中添加絮凝剂促使细小的黏粒聚合成为大的颗粒集团，进而加速沉淀分离过程，絮凝底泥则通过压滤脱水方式进一步降低自身含水率，从而实现疏浚泥浆减量化轻量化的目标。在实际工程中，往往忽略泥浆的物理性质，同时为了追求脱水效果，在絮凝剂的选择、配比和用量上采用粗放式大剂量添加的模式，这不仅造成了絮凝剂浪费还使得尾水超过排放标准，需额外对尾水进行二次净化处理，最终综合经济成本上升。因此，为了贯彻绿色低碳发展，实现减污降碳，协同增效的目标，需要设计一种能够精细控制泥浆脱水的系统及方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，克服现有泥浆脱水处理技术的不足，提供一种基于智能感知技术的泥浆处理系统及脱水处理方法，该方法通过中央处理器、泥浆状态监测模块、加药控制模块与絮凝状态监测模块综合协同完成泥浆物理指标、泥浆脱水药剂配制与添加，泥浆絮凝脱水效果流程，泥浆脱水药剂用量得以控制，达到了更高的脱水效率和更优的脱水效果，减少了资源的投入，能够实现增效降碳、节能环保的目标。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：
[0005]一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，包括用户端、中央处理器、泥浆状态监测模块、加药控制模块、絮凝状态监测模块、初滤池、絮凝沉淀池、尾水处理池、带式压滤机；中央处理器与泥浆状态监测模块、加药控制模块和絮凝状态监测模块通过WiFi连接，用户端通过WiFi与中央处理器连接；
[0006]泥浆状态监测模块设置在初滤池中，所述加药控制模块设置在絮凝沉淀池上部，所述絮凝状态监测模块设置在絮凝沉淀池中；
[0007]初滤池上具有输送管道，初滤池与絮凝沉淀池管道连接，所述絮凝沉淀池分别管道连接尾水处理池和带式压滤机，絮凝沉淀池管道连接尾水处理池；带式压滤机上具有泥饼外运通道。
[0008]作为更进一步的优选方案，泥浆状态监测模块包括转动轴承、连接杆、含水率传感
器、颗粒粒度传感器、浊度传感器和pH值传感器；转动轴承位于初滤池顶部中央，由电机控制转动，转动轴承下部与连接杆相连，连接杆底端为十字状结构的搅拌部，具有四个端点，四个端点分别安装含水率传感器、颗粒粒度传感器、浊度传感器和pH值传感器，各传感器通过WiFi将数据传输至中央处理器，中央处理器控制电机转动。
[0009]作为更进一步的优选方案，加药控制模块包括自动控制台、絮凝剂储存罐、助沉剂储存罐、减阻剂储存罐、药剂混合罐、絮凝剂流量阀、助沉剂流量阀、减阻剂流量阀、混合药剂流量阀；絮凝剂储存罐、助沉剂储存罐和减阻剂储存罐分别通过独立管道与药剂混合罐相连，絮凝剂储存罐与药剂混合罐之间管道上具有絮凝剂流量阀，助沉剂储存罐与药剂混合罐之间管道上具有助沉剂流量阀，减阻剂储存罐与药剂混合罐之间管道上具有减阻剂流量阀；药剂混合罐通过管道连通至絮凝沉淀池内，该管道上设有混合药剂流量阀；絮凝剂流量阀、助沉剂流量阀、减阻剂流量阀和混合药剂流量阀通过WiFi与自动控制台连接；自动控制台位于药剂混合罐罐体外侧壁且通过WiFi与中央处理器连接，自动控制台通过WiFi与絮凝剂流量阀、助沉剂流量阀、减阻剂流量阀和混合药剂流量阀信号连接；所述药剂混合罐底部中央设置有搅拌装置。
[0010]作为更进一步的优选方案，絮凝状态监测模块包括转动轴承、可伸缩连接杆、激光发射接收装置、浊度传感器、离子浓度传感器和pH值传感器；转动轴承位于絮凝沉淀池顶部中央，由电机控制转动，转动轴承下部与可伸缩连接杆相连，可伸缩连接杆底端为十字状结构的搅拌部，具有四个端点，四个端点分别安装激光发射接收装置、浊度传感器、离子浓度传感器和pH值传感器，各传感器通过WiFi将数据传输至中央处理器，中央处理器控制电机转动。
[0011]作为更进一步的优选方案，初滤池内部设有过滤网，过滤网水平向布置，连接杆穿过过滤网布置，过滤网孔直径为2cm。
[0012]作为更进一步的优选方案，絮凝沉淀池一内侧壁设置有反光带，反光带高度与絮凝沉淀池深度相同。
[0013]作为更进一步的优选方案，初滤池的输送管道上具有第一阀门，所述初滤池与絮凝沉淀池之间管道上具有第一抽水泵，所述絮凝沉淀池与尾水处理池之间管道上具有输送泵，絮凝沉淀池上设有排放主管道，排放主管道末端分流为两根排放支管道，一根排放支管道连接尾水处理池，另一根排放支管道用于直接排放，该排放主管道上设有第二阀门，连接尾水处理池的排放支管道上设有第三抽水泵，用于直接排放的排放支管道上设有第二抽水泵。
[0014]一种基于智能感知技术的泥浆处理系统的处理方法，包括以下步骤：
[0015]S1：通过用户端输入尾水目标浊度值ZD0、尾水目标离子浓度LZ
10
～LZ
n0
和尾水目标pH值K0并通过WiFi传输至中央处理器；
[0016]S2：打开第一阀门，其余阀门均处于关闭状态，绞吸泥浆经由输送管道注入初滤池，初滤池注满后关闭第一阀门，初滤池顶部的过滤网过滤大直径的砂石杂物，过滤出的砂石杂物外运处理，启动泥浆状态监测模块，泥浆状态监测模块对泥浆持续搅拌，泥浆状态监测模块上的传感器将获取泥浆的含水率W1、颗粒粒度LD、浊度ZD1和pH值K1，并通过WiFi将数据传输至中央处理器，打开第一抽水泵，初滤泥浆经由管道注入絮凝沉淀池，絮凝沉淀池注满后关闭第一抽水泵；
[0017]S3：中央处理器根据泥浆状态监测模块反馈的数据进行絮凝模拟计算，得到絮凝剂、助沉剂和减阻剂的混合比例和混合药剂添加浓度，并进一步计算出絮凝剂、助沉剂、减阻剂和混合药剂的加药流量，加药流量通过WiFi传输至加药控制模块中的自动控制台；
[0018]S4：自动控制台依据絮凝剂、助沉剂和减阻剂的加药流量，计算得出絮凝剂流量阀、助沉剂流量阀和减阻剂流量阀的开度并通过WiFi控制，絮凝剂、助沉剂和减阻剂经由管道注入药剂混合罐中并由搅拌装置搅拌混合均匀；自动控制台根据混合药剂的加药流量计算得出混合药剂流量阀的开度并通过WiFi控制，混合药剂经由管道注入絮凝沉淀池；
[0019]S5：开启絮凝状态监测模块上的搅拌功能，不断调节可伸缩连接杆使得药剂与泥浆充分混合，搅拌5
‑
10min后停止搅拌；提升絮凝状态监测模块使其位于距离絮凝沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：包括用户端、中央处理器、泥浆状态监测模块、加药控制模块、絮凝状态监测模块、初滤池(02)、絮凝沉淀池(11)、尾水处理池(19)、带式压滤机(21)；中央处理器与泥浆状态监测模块、加药控制模块和絮凝状态监测模块通过WiFi连接，用户端通过WiFi与中央处理器连接；所述泥浆状态监测模块设置在初滤池(02)中，所述加药控制模块设置在絮凝沉淀池(11)上部，所述絮凝状态监测模块设置在絮凝沉淀池(11)中；所述初滤池(02)上具有输送管道，初滤池(02)与絮凝沉淀池(11)管道连接，所述絮凝沉淀池(11)分别管道连接尾水处理池(19)和带式压滤机(21)，絮凝沉淀池(11)管道连接尾水处理池(19)；带式压滤机(21)上具有泥饼外运通道。2.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述泥浆状态监测模块包括转动轴承(04)、连接杆(05)、含水率传感器(06)、颗粒粒度传感器(07)、浊度传感器(08)和pH值传感器(09)；转动轴承(04)位于初滤池(02)顶部中央，由电机控制转动，转动轴承(04)下部与连接杆(05)相连，连接杆(05)底端为十字状结构的搅拌部，具有四个端点，四个端点分别安装含水率传感器(06)、颗粒粒度传感器(07)、浊度传感器(08)和pH值传感器(09)，各传感器通过WiFi将数据传输至中央处理器，中央处理器控制电机转动。3.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述加药控制模块包括自动控制台(31)、絮凝剂储存罐(22)、助沉剂储存罐(23)、减阻剂储存罐(24)、药剂混合罐(25)、絮凝剂流量阀(27)、助沉剂流量阀(28)、减阻剂流量阀(29)、混合药剂流量阀(30)；絮凝剂储存罐(22)、助沉剂储存罐(23)和减阻剂储存罐(24)分别通过独立管道与药剂混合罐(25)相连，絮凝剂储存罐(22)与药剂混合罐(25)之间管道上具有絮凝剂流量阀(27)，助沉剂储存罐(23)与药剂混合罐(25)之间管道上具有助沉剂流量阀(28)，减阻剂储存罐(24)与药剂混合罐(25)之间管道上具有减阻剂流量阀(29)；药剂混合罐(25)通过管道连通至絮凝沉淀池(11)内，该管道上设有混合药剂流量阀(30)；絮凝剂流量阀(27)、助沉剂流量阀(28)、减阻剂流量阀(29)和混合药剂流量阀(30)通过WiFi与自动控制台连接；自动控制台(31)位于药剂混合罐(25)罐体外侧壁且通过WiFi与中央处理器连接，自动控制台(31)通过WiFi与絮凝剂流量阀(27)、助沉剂流量阀(28)、减阻剂流量阀(29)和混合药剂流量阀(30)信号连接(；所述药剂混合罐底部中央设置有搅拌装置(26)。4.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述絮凝状态监测模块包括转动轴承(04)、可伸缩连接杆(13)、激光发射接收装置(14)、浊度传感器(08)、离子浓度传感器(15)和pH值传感器(09)；转动轴承(04)位于絮凝沉淀池(11)顶部中央，由电机控制转动，转动轴承(04)下部与可伸缩连接杆(13)相连，可伸缩连接杆(13)底端为十字状结构的搅拌部，具有四个端点，四个端点分别安装激光发射接收装置(14)、浊度传感器(08)、离子浓度传感器(15)和pH值传感器(09)，各传感器通过WiFi将数据传输至中央处理器，中央处理器控制电机转动。5.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述初滤池(02)内部设有过滤网(03)，过滤网(03)水平向布置，连接杆(05)穿过过滤网(03)布置，过滤网(03)孔直径为2cm。6.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述絮
凝沉淀池(11)一内侧壁设置有反光带(12)，反光带(12)高度与絮凝沉淀池(11)深度相同。7.根据权利要求1所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统，其特征在于：所述初滤池(02)的输送管道上具有第一阀门(01)，所述初滤池(02)与絮凝沉淀池(11)之间管道上具有第一抽水泵(10)，所述絮凝沉淀池(11)与尾水处理池(19)之间管道上具有输送泵(20)，絮凝沉淀池(11)上设有排放主管道，排放主管道末端分流为两根排放支管道，一根排放支管道连接尾水处理池(19)，另一根排放支管道用于直接排放，该排放主管道上设有第二阀门(16)，连接尾水处理池(19)的排放支管道上设有第三抽水泵(18)，用于直接排放的排放支管道上设有第二抽水泵(17)。8.基于权利要求1
‑
7任一项所述的一种基于智能感知技术的泥浆处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过用户端输入尾水目标浊度值ZD0、尾水目标离子浓度LZ
10
～LZ
n0
和尾水目标pH值K0并通过Wi...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武超，范磊，倪嵩波，夏二勇，高源，李洋，肖帅，张鹏飞，
申请(专利权)人：中建安装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：