直流電控加氯裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及給水處理消毒領(lǐng)域，特別涉及一種直流電控加氯裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在水處理系統(tǒng)中，特別是對含有病源及有害微生物的水源污染的各種生產(chǎn)用水、生活用水需要投入藥劑，進(jìn)行滅菌消毒。消毒是飲用水處理工藝過程中必不可少的環(huán)節(jié)，是保障飲用水安全的最后一道屏障。消毒的首要目標(biāo)是實現(xiàn)大腸桿菌、病毒等病原微生物的滅活，以及控制輸水過程中微生物的再生長以及管壁生物膜的生長。
[0003]水處理的消毒方法有施灑殺菌粉、高溫蒸煮，紫外線、超聲波等，但目前世界大都采用加氯法，加氯法的一種是施灑漂白粉，但在施放量、設(shè)備、時間上都不易準(zhǔn)確控制，另外是通入氯氣以及輸入次氯酸鈉以達(dá)到滅菌的目的。由于漂白粉殘留味道，影響水質(zhì)等缺陷，氯氣屬于劇毒危險化學(xué)品，通入氯氣消毒一旦出現(xiàn)氯氣泄漏，將直接威脅人的生命安全和污染周邊環(huán)境，同時導(dǎo)致水質(zhì)消毒作業(yè)中斷，進(jìn)而影響水質(zhì)安全。由此可見氯氣泄漏危害巨大，對水處理生產(chǎn)和水質(zhì)安全構(gòu)成直接威脅。因此，目前我國自來水生產(chǎn)、污水處理及中水回用等水處理行業(yè)的消毒方式主要是以次氯酸鈉消毒為主，其具有消毒效果好，安全可靠，持續(xù)消毒時間長等特點。
[0004]但由于城市供水管網(wǎng)復(fù)雜，支線眾多，在部分供水管的余氯含量較低，存在水中微生物復(fù)生致病風(fēng)險，需要在供水管網(wǎng)中增設(shè)補(bǔ)氯裝置。為了保證水質(zhì)的化學(xué)安全性，次氯酸鈉的投量要處于一定的合理范圍，投加量過大不僅造成經(jīng)濟(jì)上的浪費，而且會導(dǎo)致消毒副產(chǎn)物的超標(biāo)，次氯酸鈉的投量是維系供水微生物安全性和化學(xué)安全性的重要因素。
[0005]目前自來水廠調(diào)整投加氯量的方法主要有經(jīng)驗法、根據(jù)水量調(diào)整加氯量、根據(jù)清水池出水口余氯值調(diào)整加氯量、根據(jù)管網(wǎng)末梢有效氯的濃度調(diào)整加氯量，但是以上幾種方法均存在一定的缺陷。
[0006]經(jīng)驗法會受到人為主觀因素的制約比較大，往往會造成巨大的誤差；根據(jù)水量變化調(diào)整加氯量的方法沒有考慮到水質(zhì)波動的影響，而且在確定單位質(zhì)量消毒劑的投加量上面也存在很大的困難。
[0007]根據(jù)清水池出水口和管網(wǎng)末梢有效氯的濃度調(diào)整加氯量的方法存在著滯后性，當(dāng)水質(zhì)情況波動較大的時候難以掌握合適的投加量。
[0008]針對常規(guī)加氯方法的不足和提高水質(zhì)安全性的需要，“二次加氯”逐漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點。這種方法是在管網(wǎng)中選擇一系列特定的位置作為“二次加氯點”，對飲用水再次消毒，以滿足用水節(jié)點所需的最低余氯水平的加氯方式。U.S.EPA將二次加氯定義為在供水管網(wǎng)余氯不足的區(qū)域提高余氯濃度的措施，通常投加在離水廠較遠(yuǎn)的區(qū)域。理論上，較之常規(guī)加氯方法二次加氯應(yīng)具有如下優(yōu)點:
[0009]1.保持相對均勻的余氯時空分布，有助于解決管網(wǎng)末梢區(qū)域余氯濃度不足的問題；
[0010]2.抑制消毒副反應(yīng)。理論上二次加氯能夠減少氯和水體的反應(yīng)接觸時間。
[0011]3.可以減少總加氯量，其中，
[0012](I)更加均勻的余氯濃度的時空分布，能夠降低余氯的平均分布濃度，從而降低氯衰反應(yīng)的平均速率；
[0013](2)每個二次加氯點只需根據(jù)其覆蓋范圍確定加氯量，從而有效減少了氯在管網(wǎng)中的停留時間，繼而減少了氯衰反應(yīng)引起的質(zhì)量消耗。
[0014]4.在維持加氯量經(jīng)濟(jì)性的前提下，不降低管網(wǎng)水質(zhì)的可靠性，一定程度上減少管網(wǎng)在出現(xiàn)運行事故或遭受人為破壞后水質(zhì)迅速惡化的風(fēng)險。
[0015]總體看來，二次加氯既能提高供水管網(wǎng)的水質(zhì)水平，又能降低管網(wǎng)的運行成本。而由于二次加氯能夠顯著減少氯消毒劑的投加量，因此也是有效的抑制消毒副產(chǎn)物的手段，研宄表明，氯消毒副產(chǎn)物的生成量和氯的投加量存在正相關(guān)性，降低加氯量能有效降低水中氯消毒副產(chǎn)物的生成量。但是，大部分管網(wǎng)由于空間限制和位置限制等因素，無法使用交流電源且由于條件限制下，維護(hù)人員無法進(jìn)入加氯區(qū)域進(jìn)行控制和維護(hù)，上述二次加氯的方式均不方便使用。因此，急需一種能夠精確控制加氯量使得供水管中的氯含量保持在一定范圍的無人維護(hù)的可遠(yuǎn)程控制的自發(fā)電直流電控加氯裝置及其方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠精確控制加氯量使得供水管中的氯含量保持在一定范圍的無人維護(hù)的可遠(yuǎn)程控制的自發(fā)電的直流電控加氯裝置及其方法。
[0017]本發(fā)明提供了一種直流電控加氯裝置，其包括管道自發(fā)電模塊、次氯酸鈉儲藥罐、電控單元、RTU遠(yuǎn)程控制單元和加藥部分。
[0018]所述管道自發(fā)電模塊包括設(shè)在供水管內(nèi)軸向設(shè)置的發(fā)電渦輪和垂直于軸向的渦輪軸，所述發(fā)電渦輪帶動所述渦輪軸旋轉(zhuǎn)，所述渦輪軸通過連接件與發(fā)電機(jī)連接，所述發(fā)電機(jī)連接可充電蓄電池使得所述可充電蓄電池提供直流電源，可充電蓄電池電連接電控單元和加藥部分。
[0019]用于存放次氯酸鈉的所述次氯酸鈉儲藥罐內(nèi)設(shè)有液面?zhèn)鞲衅?，所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接電控單元，所述次氯酸鈉儲藥罐通過管道將次氯酸鈉溶液傳送到加藥部分。
[0020]所述加藥部分包括的氯濃度傳感器、計量泵以及在供水管和計量泵之間設(shè)有止回閥，設(shè)在供水管中的所述氯濃度傳感器位于計量泵的加氯口之后的一定距離。
[0021]電控單元電連接液面?zhèn)鞲衅?、氯濃度傳感器從而接收信號進(jìn)而控制計量泵開啟和關(guān)閉，當(dāng)供水管所需氯濃度和氯濃度傳感器測量的氯濃度的第一差值大于許可范圍，電控單元根據(jù)所述第一差值開啟計量泵投放多次一定量的次氯酸鈉溶液直到所述第一差值處于許可范圍內(nèi)。
[0022]電控單元連接報警單元和RTU遠(yuǎn)程控制單元，其中，當(dāng)液面?zhèn)鞲衅鳈z測到液面低于一定值時，電控單元發(fā)送警報信息到RTU遠(yuǎn)程控制單元，RTU遠(yuǎn)程控制單元可遠(yuǎn)程控制電控單元和管道自發(fā)電模塊的開啟和關(guān)閉。
[0023]本發(fā)明的直流電控加氯裝置可實現(xiàn)無人維護(hù)的遠(yuǎn)程控制管道自發(fā)電模塊的開啟和閉合，當(dāng)出現(xiàn)報警信號或其他需要停止的情況時，可通過RTU遠(yuǎn)程控制單元關(guān)閉管道自發(fā)電模塊。
[0024]本發(fā)明使用管道自發(fā)電模塊進(jìn)行加氯處理，適用于無法使用交流電源的供水管網(wǎng)，應(yīng)用范圍廣闊，而且本發(fā)明利用了管道水流的動能進(jìn)行自發(fā)電，提高了能源利用率，節(jié)能環(huán)保而且降低了成本，不需要維護(hù)人員或設(shè)備監(jiān)控現(xiàn)有技術(shù)中的交流或直流電源的運行狀況，本發(fā)明特別適用于無法安裝交流或直流電源設(shè)備(直流電源設(shè)備也需要充電設(shè)備，而這也受限于空間和位置因素)的受限的空間和位置中。
[0025]本發(fā)明的另一個優(yōu)勢在于其實現(xiàn)了無人值守的全自動管網(wǎng)補(bǔ)氯操作，而且設(shè)備不會由于震動等原因?qū)е聰嚯姷裙收稀?br>[0026]優(yōu)選地，所述電控單元包括處理器、存儲器和通信接口。通常的控制器可被連接到工作站或其他外部裝置例如，控制面板和/或數(shù)據(jù)庫?？刂破骺梢詮妮斎朐O(shè)備和/或傳感電路接收數(shù)據(jù)。傳感電路接收來自用于測量供水管流量計、氯濃度傳感器、液面?zhèn)鞲衅鞯葌鞲行盘枴?br>[0027]處理器可以分析傳感數(shù)據(jù)以確定計量泵的加藥量。在另一個實施例中，處理器可編譯、組織或分析在存儲器的存儲格式的傳感數(shù)據(jù)。處理器以執(zhí)行對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。處理器可以生成包括性能的信息和使用通信接口發(fā)送信息到工作站或用戶的移動裝置。
[0028]處理器可以包括通用處理器、數(shù)字信號處理器、專用集成電路ASIC，現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、模擬電路、數(shù)字電路、及其組合、或其他已知或以后開發(fā)的處理器。處理器可以是例如與網(wǎng)絡(luò)、分布式處理或云計算相關(guān)的單個裝置或裝置組合。
[0029]存儲器可以是易失性存儲器或非易失性存儲器。存儲器可以包括一個或多個只讀存儲器ROM、隨機(jī)存取存儲器RAM、快閃存儲器、電子可擦除可編程只讀存儲器EEPROM或其它類型的存儲器。存儲器302可以是從網(wǎng)絡(luò)裝置除去，例如安全數(shù)碼SD存儲卡。
[0030]輸入裝置可以被用來輸入閾值和如上所述的參數(shù)。輸入裝置可以是一個或多個按鈕、鍵區(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、語音識別電路或用于輸入數(shù)據(jù)到控制單元的其他裝置或部件。輸入裝置和顯示器可被組合為觸摸屏幕。輸入裝置可以是連接到諸如智能電話、計算機(jī)或用于發(fā)送用戶設(shè)置到控制單元的筆記本的移動裝置的接口。
[0031]除了入口端口和出口端口，通信接口可以包括任何可操作的連接口?？刹僮鞯倪B接口可以是其中的信號、物理通信和/或邏輯通信可以被發(fā)送和/或接收的一個連接口。可操作的連接口可以包括物理接口、電氣接口和/或數(shù)據(jù)接口。通信接口可以被連接到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可以包括有線網(wǎng)絡(luò)例如，以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、或其組合。無線網(wǎng)絡(luò)可以是蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、802.11,802.16,802.20或WiMax網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步地，網(wǎng)絡(luò)可以是諸如互聯(lián)網(wǎng)的公共網(wǎng)絡(luò)、如內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的專用網(wǎng)絡(luò)、或其組合且可以使用現(xiàn)有的或以后開發(fā)的各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括但不限于基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的TCP/IP。
[0032]在一個非限制性的示例性具體實施例中，計算機(jī)可讀介質(zhì)可包括例如容納一個或多個非易失性只讀存儲器的存儲卡或其它組件的固態(tài)存儲器。進(jìn)一步地，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以是隨機(jī)存取存儲器或其他易失性可重寫存儲器。在替代實施例中，如專用集成電路、可編程邏輯陣列和其他硬件裝置的專用硬件工具可被構(gòu)造為實施本文所描述的一種或多種方法。可包括多個實施例的裝置和系統(tǒng)的應(yīng)用可以廣泛地包括多個電子和計算機(jī)系統(tǒng)。本文所述的實施例可使用帶有相關(guān)的控制信號和數(shù)據(jù)信號的兩個或多個特定互連的硬件模塊或裝置實施功能，相關(guān)的控制信號和數(shù)據(jù)信號能夠在模塊之間并通過模塊進(jìn)行通信，或作為專用集成電路的一部分。
[0033]適合于計算機(jī)程序的執(zhí)行的處理器包括例如通用和專用微處理器，和任何種類的數(shù)字計算機(jī)的任何一個或多個處理器。通常地，處理器可以接收來自只讀存儲器或