Ph變比例調(diào)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種PH變比例調(diào)控裝置，包括：PLC控制器、酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液位傳感器、氣泡攪拌器和在線PH測(cè)量?jī)x；其中，所述酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括投藥泵和投藥口；所述投藥口位于調(diào)節(jié)池液面的上方，所述投藥泵通過(guò)投藥管道與所述投藥口連通；在所述投藥管道安裝有電磁閥門；所述液位傳感器設(shè)置于所述調(diào)節(jié)池的內(nèi)部；所述氣泡攪拌器包括風(fēng)機(jī)以及排氣管；所述排氣管與所述風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)口連通，所述排氣管布置于所述調(diào)節(jié)池的底部；所述在線PH測(cè)量?jī)x的探測(cè)位于所述調(diào)節(jié)池的液面下方；所述PLC控制器分別與所述電磁閥門、所述液位傳感器和所述在線PH測(cè)量?jī)x電連接。對(duì)PH進(jìn)行調(diào)節(jié)的成本低，調(diào)節(jié)效率高。
【專利說(shuō)明】PH變比例調(diào)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種PH變比例調(diào)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在污水處理工藝過(guò)程中，酸堿中和反應(yīng)是常用的化工單元，pH值是酸堿中和反應(yīng)主要控制指標(biāo)，而PH調(diào)節(jié)只能采用化學(xué)中和法。化學(xué)中和法主要存在以下兩個(gè)難題:
[0003](一)PH具有非線性變化趨勢(shì)
[0004]由于酸堿中和反應(yīng)過(guò)程具有嚴(yán)重的非線性特征，其特性曲線呈‘ f ’形，在中性點(diǎn)(pH 7)附近的窄小區(qū)間內(nèi)，特性曲線的斜率很大，很少量的中和劑就可以大幅度改變pH值；然而在特性曲線的其余區(qū)間，曲線斜率很小，需要很多的中和劑才能引起同等幅度的PH值變化。上述特點(diǎn)增加了 PH值調(diào)節(jié)難度。
[0005](二)PH存在相當(dāng)大的滯后
[0006]在PH調(diào)節(jié)過(guò)程中，具有明顯的傳遞滯后(純滯后)現(xiàn)象，即:在PH調(diào)節(jié)藥劑投入到調(diào)節(jié)池內(nèi)廢液后，并不立即改變廢液的PH值，而是需要經(jīng)過(guò)一定的反應(yīng)時(shí)間，在藥劑和廢液充分反應(yīng)后，才能真正改變廢液的PH值；上述的反應(yīng)時(shí)間根據(jù)工藝不同而有所不同。
[0007]而傳統(tǒng)的PH調(diào)節(jié)過(guò)程中，主要采用攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械攪拌，當(dāng)面對(duì)大型調(diào)節(jié)池時(shí)，攪拌機(jī)需安裝數(shù)臺(tái)，一方面，增加了調(diào)節(jié)成本；另一方面，大型調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)不均勻，存在死區(qū)，從而加重了 PH滯后現(xiàn)象，又由于PH非線性特點(diǎn)，非常容易投加過(guò)量的藥劑，影響了 PH調(diào)節(jié)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種PH變比例調(diào)控裝置，可有效提高PH調(diào)節(jié)效率。
[0009]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0010]本實(shí)用新型提供一種PH變比例調(diào)控裝置，包括:PLC控制器、酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液位傳感器、氣泡攪拌器和在線PH測(cè)量?jī)x；
[0011]其中，所述酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括投藥泵和投藥口 ；所述投藥口位于調(diào)節(jié)池液面的上方，所述投藥泵通過(guò)投藥管道與所述投藥口連通；在所述投藥管道安裝有電磁閥門；
[0012]所述液位傳感器設(shè)置于所述調(diào)節(jié)池的內(nèi)部；
[0013]所述氣泡攪拌器包括風(fēng)機(jī)以及排氣管；所述排氣管與所述風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)口連通，所述排氣管布置于所述調(diào)節(jié)池的底部；
[0014]所述在線PH測(cè)量?jī)x的探測(cè)位于所述調(diào)節(jié)池的液面下方；
[0015]所述PLC控制器分別與所述電磁閥門、所述液位傳感器和所述在線PH測(cè)量?jī)x電連接。
[0016]優(yōu)選的，所述液位傳感器包括上液位傳感器和下液位傳感器；所述上液位傳感器和所述下液位傳感器分別安裝于所述調(diào)節(jié)池的上液位線和下液位線。
[0017]優(yōu)選的，所述排氣管為彎曲結(jié)構(gòu)，布滿所述調(diào)節(jié)池的池底。
[0018]本實(shí)用新型提供的PH變比例調(diào)控裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):對(duì)PH進(jìn)行調(diào)節(jié)的成本低，調(diào)節(jié)效率高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型提供的PH變比例調(diào)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]其中，1-電源開關(guān)；2_進(jìn)水口 ；3_投藥泵；4_液位傳感器；5_氣泡攪拌器；6_PLC控制器；7_顯示屏；8_出水口 ；9_調(diào)節(jié)池；10-PH測(cè)量?jī)x的探頭；11_排空閥。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0022]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型提供一種PH變比例調(diào)控裝置，包括:PLC控制器、酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液位傳感器、氣泡攪拌器和在線PH測(cè)量?jī)x；
[0023]其中，所述酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括投藥泵和投藥口 ；所述投藥口位于調(diào)節(jié)池液面的上方，所述投藥泵通過(guò)投藥管道與所述投藥口連通；在所述投藥管道安裝有電磁閥門；
[0024]所述液位傳感器設(shè)置于所述調(diào)節(jié)池的內(nèi)部；作為一種優(yōu)選方式，可設(shè)置兩個(gè)液位傳感器，分別為上液位傳感器和下液位傳感器；所述上液位傳感器和所述下液位傳感器分別安裝于所述調(diào)節(jié)池的上液位線和下液位線。
[0025]所述氣泡攪拌器包括風(fēng)機(jī)以及排氣管；所述排氣管與所述風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)口連通，所述排氣管布置于所述調(diào)節(jié)池的底部；作為一種優(yōu)選方式，排氣管可以為蛇形彎曲結(jié)構(gòu)，布滿所述調(diào)節(jié)池的池底。
[0026]所述在線PH測(cè)量?jī)x的探測(cè)位于所述調(diào)節(jié)池的液面下方；
[0027]所述PLC控制器分別與所述電磁閥門、所述液位傳感器和所述在線PH測(cè)量?jī)x電連接。并且，PLC控制器設(shè)置有電源開關(guān)和顯示屏。在調(diào)節(jié)池底部還設(shè)置排空閥。
[0028]可見，與傳統(tǒng)的PH調(diào)控系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型采用氣泡攪拌方式，一方面，不需要布置多臺(tái)攪拌機(jī)，從而降低了調(diào)節(jié)成本；另一方面，通過(guò)采用氣泡攪拌方式，即:調(diào)節(jié)池底部布滿排氣管路，從而可避免攪拌死區(qū)，使調(diào)節(jié)藥劑與廢液快速均勻的充分反應(yīng)，有效縮短反應(yīng)時(shí)間，從而提高了調(diào)節(jié)效率，有效的避免由PH滯后性導(dǎo)致的藥劑加入量難控制的問(wèn)題。
[0029]另外，為進(jìn)一步提高PH調(diào)節(jié)效率，本實(shí)用新型中，對(duì)于PID控制器，可采用變比例調(diào)控技術(shù)和間歇式調(diào)節(jié)模式，進(jìn)一步有效的解決PH調(diào)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的大滯后和非線性的冋題。
[0030](一 )變比例調(diào)控技術(shù)
[0031]傳統(tǒng)的PH調(diào)節(jié)方法中，采用PID控制器，其控制參數(shù)相互獨(dú)立，按偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進(jìn)行控制的控制算法很難達(dá)到預(yù)期效果。具體的，因?yàn)镻、1、D三個(gè)參數(shù)在控制過(guò)程中設(shè)定之后就不會(huì)變化，如果在PH中性點(diǎn)區(qū)間也按照在特性區(qū)間的比例去調(diào)節(jié)，則很容易發(fā)生調(diào)節(jié)過(guò)量的現(xiàn)象，使調(diào)節(jié)結(jié)果不準(zhǔn)確，嚴(yán)重干擾工藝過(guò)程控制。
[0032]而本實(shí)用新型中采用變比例調(diào)節(jié)模式，將PH測(cè)量值和設(shè)定值的差值進(jìn)行區(qū)間劃分，每個(gè)區(qū)間的調(diào)節(jié)參數(shù)(P)根據(jù)工藝要求有所不同，以設(shè)定值為中心點(diǎn)，差值越大，則調(diào)節(jié)比例越大；越接近設(shè)定值，調(diào)節(jié)比例越??；并且，區(qū)間劃分越細(xì)，調(diào)節(jié)的精度越高。因此，可有效的提高PID的調(diào)節(jié)精度，避免不必要的誤差。
[0033]( 二)間歇式調(diào)節(jié)模式
[0034]間歇式調(diào)節(jié)模式是指:藥劑投加到廢液后，給反應(yīng)過(guò)程一個(gè)等待時(shí)間，當(dāng)充分反應(yīng)后再進(jìn)行測(cè)控，其中，根據(jù)區(qū)間不同和工藝不同，設(shè)計(jì)不同的等待時(shí)間。再結(jié)合氣泡攪拌裝置，有效縮短反應(yīng)時(shí)間，避免大滯后給控制帶來(lái)的干擾。
[0035]本實(shí)用新型提供的PH變比例調(diào)控裝置，可設(shè)置兩種工作模式:
[0036](—)自動(dòng)控制模式
[0037]其控制過(guò)程為:廢液注入調(diào)節(jié)池中，當(dāng)廢液的液位達(dá)到調(diào)節(jié)池高液位上限時(shí)，PLC控制器自動(dòng)控制氣泡攪拌器進(jìn)行攪拌；并自動(dòng)開啟酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)；在線PH測(cè)量?jī)x實(shí)時(shí)測(cè)量廢液當(dāng)前PH值，并將測(cè)量值轉(zhuǎn)化為4-20mA電信號(hào)傳入至PLC控制器中；PLC控制器將測(cè)量值與PH設(shè)定值比較、運(yùn)算后，根據(jù)差值進(jìn)行自動(dòng)選擇調(diào)控比例區(qū)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，該調(diào)節(jié)完畢后，進(jìn)入等待時(shí)間(可自行設(shè)定)，減少滯后影響；等待時(shí)間完畢后，進(jìn)入第二區(qū)間PH調(diào)節(jié)，以此類推，測(cè)量值經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)逐步接近設(shè)定值。區(qū)間劃分精細(xì)，調(diào)節(jié)精度越高，到達(dá)設(shè)定值后自動(dòng)停止調(diào)節(jié)。
[0038]( 二)手動(dòng)控制模式
[0039]當(dāng)處于手動(dòng)控制模式時(shí)，可人工根據(jù)pH儀表顯示值手動(dòng)調(diào)節(jié)藥劑添加量，該功能主要是方便設(shè)備調(diào)試及安裝。
[0040]可見，本實(shí)用新型提供的PH變比例調(diào)控裝置，具有以下特點(diǎn):
[0041](I)集中收集，實(shí)時(shí)處理:廢液集中收集到調(diào)節(jié)池內(nèi)，加入氣泡攪拌，可有效減少大滯后對(duì)控制系統(tǒng)造成的干擾及進(jìn)水PH變化造成的干擾。
[0042](2)實(shí)時(shí)性、間隙性和變比例調(diào)節(jié):廢液進(jìn)入調(diào)節(jié)池內(nèi)，根據(jù)PH探頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)池pH變化值，并進(jìn)行區(qū)間比較，根據(jù)區(qū)間劃分自動(dòng)調(diào)節(jié)加藥比例，兩區(qū)間跨越有間歇時(shí)間，使其充分反應(yīng)，并真實(shí)有效的反饋調(diào)節(jié)值，從而有效、精確的調(diào)節(jié)PH。最終實(shí)現(xiàn)廢液pH達(dá)標(biāo)排放。
[0043]即:在原有PID調(diào)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上結(jié)合PH的非線性曲線，提供一種變比例調(diào)節(jié)，有效的提高了 PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)的銷量和精度；
[0044]在原有PID調(diào)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合PH的反應(yīng)過(guò)程的大滯后，提供一種間歇式調(diào)節(jié)模式，有效提高了 PH調(diào)節(jié)的效率和精度；
[0045]針對(duì)大型調(diào)控系統(tǒng)，將攪拌裝置改造為氣泡攪拌，有縮短了 PH調(diào)節(jié)劑和廢液的反應(yīng)時(shí)間，減少了反應(yīng)過(guò)程大滯后帶來(lái)的影響。
[0046]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種PH變比例調(diào)控裝置，其特征在于，包括:PLC控制器、酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液位傳感器、氣泡攪拌器和在線PH測(cè)量?jī)x； 其中，所述酸堿調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括投藥泵和投藥口 ；所述投藥口位于調(diào)節(jié)池液面的上方，所述投藥泵通過(guò)投藥管道與所述投藥口連通；在所述投藥管道安裝有電磁閥門； 所述液位傳感器設(shè)置于所述調(diào)節(jié)池的內(nèi)部； 所述氣泡攪拌器包括風(fēng)機(jī)以及排氣管；所述排氣管與所述風(fēng)機(jī)的輸風(fēng)口連通，所述排氣管布置于所述調(diào)節(jié)池的底部； 所述在線PH測(cè)量?jī)x的探測(cè)位于所述調(diào)節(jié)池的液面下方； 所述PLC控制器分別與所述電磁閥門、所述液位傳感器和所述在線PH測(cè)量?jī)x電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PH變比例調(diào)控裝置，其特征在于，所述液位傳感器包括上液位傳感器和下液位傳感器；所述上液位傳感器和所述下液位傳感器分別安裝于所述調(diào)節(jié)池的上液位線和下液位線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PH變比例調(diào)控裝置，其特征在于，所述排氣管為彎曲結(jié)構(gòu)，布滿所述調(diào)節(jié)池的池底。
【文檔編號(hào)】C02F1/66GK204251400SQ201420734565
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】戴學(xué)利, 張曉 , 王曉凡 申請(qǐng)人:北京環(huán)宇宏業(yè)科技開發(fā)有限公司