[發明專利]一種可調式靜態水力混合方法與測控系統

有效

• 申請號: 202110581831.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113230917B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 李星;趙嘉珩;杜鵬;楊艷玲
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01F25/431
• 分類號: B01F25/431;B01F35/21;B01F35/22;C02F1/52;G06F30/27;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種可調式靜態水力混合方法與測控系統，屬于水處理設備與調控技術領域。本發明專利能夠通過流量計和壓力傳感器實時監測可調式靜態管道混合器的進水流量和進出水壓力值的變化，經微電腦自控系統建立的相關性函數綜合計算進水流量、水頭損失、可調式混合部件開閉角度θ、靜態管道混合器局部阻力系數的對應數值，得到不同流量條件下的速度梯度(G值)，與經過檢測和驗證的額定流量G₀值進行對比，對混合效率進行判別與綜合評估后，由微電腦自控系統控制自動調節裝置調控可調式混合部件的開閉角度θ，使得G值穩定在G₀值或處在最佳閾值范圍內。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體是涉及一種用于水處理混凝過程的可調式靜態水力混合方法與測控系統。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的高速發展，水資源短缺和浪費現象越來越嚴重。為有效解決水資源危機問題，國家和行業都出臺了相關的政策和規定，要求各種城鎮、鄉村、小區、建筑等區域都要充分利用給水水源以及雨水、中水等非傳統水源，近年來廣大農村、鄉鎮以及城鎮的小區、公共建筑等也建立了眾多小型水處理設施。由于這些小規模水處理設施服務的規模較少，晝夜用水量會有較大幅度的波動，因此水處理設施的運行工況和處理水量也經常需要根據用水量的變化進行不同程度的調節，以降低制水和供水的成本與費用。

混凝在水處理工藝中是極為重要的處理單元，水中的懸浮顆粒、膠體顆粒、部分有機物等污染物都需要經過混凝、反應、沉淀、過濾等過程得到去除。混凝過程最關鍵的環節是投加的混凝劑等藥劑必須在短時間內與原水進行快速、充分地混合，以便進行高效的混凝、反應，更好地形成絮體進行沉淀、過濾。混凝效果與混合過程密切相關，為達到良好的混凝效果必須嚴格控制混凝劑等藥劑投加到原水中的混合過程和混合技術參數，其中最關鍵的混合控制參數為速度梯度(G值)。

最常用的混合方式主要有水力混合與機械混合，其中水力混合具有適用范圍廣、結構簡單、成本低、運維方便等特點，已具有巨大的應用市場。傳統的靜態管道混合器采用固定式的混合與導流部件，只能適用于額定的進水流量范圍，當進水流量較低時，混合強度會顯著下降，G值都無法滿足要求，造成混合效率大幅度下降，混凝效果顯著降低，產水水質明顯變差。如何改進靜態管道混合器使得不同流量條件下的混合效率始終保持在最佳范圍，一直是業界的技術難題。

發明內容

本發明專利的目的在于針對進水流量變化幅度大、常規靜態管道混合器的流量適用范圍小、混凝效果不佳的問題，提出一種可以根據進水流量變化幅度進行隨動調節的可調式靜態水力混合方法與測控系統。

一種可調式靜態水力混合方法與測控系統，其特征在于，由水力混合調節裝置和混合效率測控系統組成，包括進水管(1)、流量計(2)、可調式靜態管道混合器(3)、可調式混合部件(4)、第一壓力傳感器(5)、藥劑投加管(6)、自動調節裝置(7)、第二壓力傳感器(8)、出水管(9)、微電腦自控系統(10)，其中自動調節裝置(7)通過傳動軸與可調式靜態管道混合器(3)內部的可調式混合部件(4)相連，進水管(1)和出水管(9)分別與可調式靜態管道混合器(3)的前后兩端連接；與進水管(1)連接的可調式靜態管道混合器(3)前端配有流量計(2)、第一壓力傳感器(5)、藥劑投加管(6)；與出水管(9)連接的可調式靜態管道混合器(3)后端配有第二壓力傳感器(8)；流量計、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、自動調節裝置分別通過測控信號線與微電腦自控系統相連。

可調式混合部件可為槳葉式、折板式、波紋板式、螺旋式、螺帶式、交叉板式、輻條式、內置翼片式等各種型式，可調式混合部件可為所有混合部件或部分混合部件，可調節開閉角度θ范圍可為0°-90°或之間的任一角度范圍。第一壓力傳感器可設置在可調式靜態管道混合器的進水管上，第二壓力傳感器可設置在可調式靜態管道混合器的出水管上。

采用上述系統進行根據進水流量變化幅度進行隨動調節的可調式靜態水力混合方法，其特征在于，包括以下步驟：