阅读说明：本技术 一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统及方法 (System and method for continuously measuring high-concentration sewage exceeding application range of online instrument ) 是由 刘志刚 戴翎翎 戴晓虎 顾战北 于 2019-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统及方法,属于废水处理技术领域。本发明测定方法步骤为：稀释计量泵按照Q<Sub>稀</Sub>的流量抽取浓度为C<Sub>稀</Sub>的稀释水,取样计量泵按照Q<Sub>样</Sub>的流量抽取待测高浓度污水水样,两者在管道混合器内水力混合均匀后进入混合水储槽后溢流流出,混合水储槽的水样测定如果指标满足混合水浓度测量仪的量程,则PLC直接根据获取的混合水浓度自动计算待测试污水水样的浓度C<Sub>样</Sub>,如果混合水储槽的水样浓度超出仪表量程,则增加稀释水或减小待测污水的流量,并利用水力作用更新混合水浓度,直至混合水的浓度在混合水浓度测量仪的量程范围内。本发明方法可实现对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定。(The invention discloses a continuous measuring system and method for high-concentration sewage exceeding the application range of an online instrument, and belongs to the technical field of wastewater treatment. The determination method comprises the following steps: dilution metering pump according to Q Thin paper Flow draw concentration of C Thin paper Dilution water of (1), sampling metering pump according to Q Sample (A) The flow of the water sample to be tested is extracted, the water sample and the sewage sample to be tested are hydraulically and uniformly mixed in the pipeline mixer, then enter the mixed water storage tank and overflow and flow out, if the water sample determination of the mixed water storage tank meets the measuring range of the mixed water concentration measuring instrument, the PLC directly and automatically calculates the concentration C of the sewage sample to be tested according to the obtained mixed water concentration Sample (A) If the water sample concentration of the mixed water storage tank exceeds the measuring range of the instrument, the flow of the dilution water is increased or the flow of the sewage to be measured is reduced, and the concentration of the mixed water is updated by utilizing the hydraulic action until the concentration of the mixed water is in the concentration measuring instrument of the mixed waterThe measuring range is wide. The method can realize continuous measurement of high-concentration sewage exceeding the applicable range of the on-line instrument.)

一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统 及方法

技术领域

本发明涉及一种污水的连续测定系统及方法，具体涉及一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统及方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

在线仪表可以实时获得污水水质指标，是实现污水处理智能化运行的前提条件，也是污水处理工程正常运转的重要指示，因此在线仪表在很多污水处理工程得以应用。为了提高测量准确度，不同在线仪表有各自的测量范围，即量程，如COD在线仪表量程一般为5000mg/L以下，氨氮在线仪表一般为80mg/L，个别的可以达到1000mg/L。这些仪表量程可满足大部分污水样品的测定，是当前市场上供货量最大的产品。但实际上，很多污水原水浓度很高，如养殖废水、屠宰废水、垃圾渗滤液等，其COD经常超过10000mg/L，常规仪表难以满足在线测定要求，从而限制了这类超高浓度废水处理智能化管理进程，因此有必要开发一种可以适用于超高浓度污水的在线仪表的连续测定方法。公开号为CN103868782A的发明专利公开了一种渔业水质自动在线监测系统的稀释系统及稀释方法，该方法虽然可以实现对较高浓度的渔业水质的在线监测，但该系统结构较复杂，且难以实现对水质的连续测定。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定系统及方法，该测定系统结构简单且可以实现对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水浓度的连续测定系统，包括稀释水储槽、稀释水浓度测量仪、稀释计量泵、取样计量泵、管道混合器、混合水储槽、混合水浓度测量仪和PLC，所述稀释水浓度测量仪用于检测稀释水储槽中稀释水的浓度并将检测到的浓度数据发送给PLC，所述稀释计量泵用于将流量为Q_稀的稀释水抽取至管道混合器中，所述取样计量泵将流量为Q_样的待测高浓度污水水样抽取至管道混合器中，所述管道混合器用于将污水与稀释水水力均匀混合，所述混合水储槽顶部设有与溢流管连通的溢流口，底部设有与管道混合器相连通的进水枝状管，混合水储槽的容积V_混＜t(Q_稀+Q_样)/3，其中，t为混合水浓度测量仪两个待测污水水样的测试间隔时间，所述混合水浓度测量仪设于混合水储槽中，混合水浓度测量仪用于检测混合水储槽中混合水的浓度并将检测到的浓度数据发送给PLC，所述PLC与稀释计量泵、取样计量泵、稀释水浓度测量仪、混合水浓度测量仪电连接，所述PLC根据接收的在混合水浓度侧量仪量程范围内的混合水浓度数据计算待测试污水水样的浓度。

作为优选方案，所述稀释计量泵的最大流量高于取样计量泵的最大流量的2倍；

采用上述系统对超出在线仪表适用量程的高浓度污水浓度的连续测定方法，步骤为：测定某一个待测高浓度污水水样时，稀释计量泵按照Q_稀的流量将稀释水储槽中的浓度为C_稀的稀释水抽取至管道混合器中，其中，稀释水的浓度数据由稀释水浓度测量仪检测并传输给PLC，取样计量泵按照Q_样的流量将待测高浓度污水水样抽取至管道混合器中，待测污水与稀释水在管道混合器内水力均匀混合后形成混合水，混合水从混合水储槽底部的进水枝状管进入并均匀上升至溢流口后通过溢流管排出，其中，混合水储槽中混合水的浓度数据由混合水浓度测量仪检测并传输给PLC，PLC将接收到的混合水浓度数据与混合水浓度测量仪的量程进行比对，当混合水浓度数据在混合水浓度侧量仪的量程范围内时，混合水浓度测量仪处于正常显示状态，PLC直接获取该混合水浓度数据，并根据式I自动计算待测试污水水样的浓度C_样，当混合水浓度数据超出混合水浓度测量仪的量程时，混合水浓度测量仪处于非正常显示状态，PLC发出指令，对稀释计量泵或取样计量泵的流量进行调节以增加稀释水的流量或者减小待测污水水样的流量，并充分利用水力作用更新混合水浓度，直至混合水的浓度在混合水浓度测量仪的量程范围内；

当某一个待测高浓度污水水样浓度测定完成后，经过t时间溢流排水后，采用上述相同的方法测定下一个待测高浓度污水水样。

作为优选方案，所述稀释水为蒸馏水。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.本发明通过自动稀释的方法可以使测量范围满足现有在线仪表的量程要求，实现对超出在线仪表适用量程的高浓度污水的连续测定。本发明测定系统结构简单，测定方法操作简便。

2.本发明通过优化混合水力槽的容积，可以保证3倍以上水力冲洗时间溢流，使得混合水储槽内的水在混合水浓度测量仪两个待测污水水样的测试间隔时间内完全更新，保证污水水样测试结果的准确性的同时实现对若干超出在线仪表适用量程的高浓度污水水样的连续测定。

3.本发明可以选用浓度稳定的各种水源，如蒸馏水、自来水及深度处理水等作为稀释水对污水浓度进行测定，适用范围广。其中，当稀释水采用蒸馏水时，本发明测定系统可以省略稀释水浓度测量仪，降低成本。

附图说明

图1为本发明连续测定系统的结构示意图；

附图标记：

1.稀释水储槽2.稀释水浓度测量仪3.稀释计量泵4.取样计量泵5.管道混合器6.混合水储槽61.溢流口62.进水枝状管7.混合水浓度测量仪8.PLC

具体实施方式

下面通过实施例子，进一步阐述本发明的特点，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1：

一种对超出在线仪表适用量程的高浓度污水浓度的连续测定系统，包括稀释水储槽1、稀释水浓度测量仪2、稀释计量泵3、取样计量泵4、管道混合器5、混合水储槽6、混合水浓度测量仪7和PLC8，所述稀释水浓度测量仪2用于检测稀释水储槽1中稀释水的浓度并将检测到的浓度数据发送给PLC8，所述稀释计量泵3用于将流量为Q_稀的稀释水抽取至管道混合器5中，所述取样计量泵4将流量为Q_样的待测高浓度污水水样抽取至管道混合器5中，取样计量泵4的最大流量低于稀释计量泵3的最大流量的1/2，所述管道混合器5用于将污水与稀释水水力均匀混合，所述混合水储槽6顶部设有与溢流管连通的溢流口61，底部设有与管道混合器5相连通的进水枝状管62，混合水储槽6的容积V_混＜t(Q_稀+Q_样)/3，其中，t为混合水浓度测量仪两个待测污水水样的测试间隔时间，所述混合水浓度测量仪7设于混合水储槽6中，混合水浓度测量仪7用于检测混合水储槽6中混合水的浓度并将检测到的浓度数据发送给PLC8，所述PLC8与稀释计量泵3、取样计量泵4、稀释水浓度测量仪2、混合水浓度测量仪7电连接，所述PLC8根据接收的在混合水浓度侧量仪量程范围内的混合水浓度数据计算待测试污水水样的浓度。

采用上述系统对超出在线仪表适用量程的高浓度污水浓度的连续测定方法，步骤为：测定某一个待测高浓度污水水样时，稀释计量泵3按照Q_稀的流量将稀释水储槽1中的浓度为C_稀的稀释水抽取至管道混合器5中，其中，稀释水的浓度数据由稀释水浓度测量仪2检测并传输给PLC8，取样计量泵4按照Q_样的流量将待测高浓度污水水样抽取至管道混合器5中，待测污水与稀释水在管道混合器5内水力均匀混合后形成混合水，混合水从混合水储槽6底部的进水枝状管进入并均匀上升至溢流口后通过溢流管排出，其中，混合水储槽6中混合水的浓度数据由混合水浓度测量仪7检测并传输给PLC8，PLC8将接收到的混合水浓度数据与混合水浓度测量仪7的量程进行比对，当混合水浓度数据在混合水浓度侧量仪的量程范围内时，混合水浓度测量仪7处于正常显示状态，由混合水浓度测量仪7测得的混合水浓度数据为准确的浓度数据，PLC8直接获取该混合水浓度数据，并根据式I自动计算待测试污水水样的浓度C_样，当混合水浓度数据超出混合水浓度测量仪7的量程时，混合水浓度测量仪7处于非正常显示状态，由混合水浓度测量仪7测得的混合水浓度数据为不准确的浓度数据，PLC8发出指令，对稀释计量泵3或取样计量泵4的流量进行调节以增加稀释水的流量或者减小待测污水的流量，利用水力作用更新混合水浓度，直至混合水的浓度在混合水浓度侧量仪的量程范围内；

当某一个待测高浓度污水水样浓度测定完成后，经过t时间溢流排水后，采用上述相同的方法测定下一个待测高浓度污水水样。

在上述实施例中，稀释水浓度测量仪2和混合水浓度测量仪7均为用于检测液体浓度的常规在线仪表，PLC8为可编程逻辑控制器；稀释水可以采用蒸馏水，此时，C_稀＝0。

采用上述连续测定方法(稀释水采用蒸馏水，混合水浓度测量仪7最大量程为5000mg/L)测定某养殖废水(COD浓度平均15000mg/L，最大值达28000mg/L)的3次废水样品，将各次测定的浓度结果分别与化验室人工分析结果进行比对，相对误差绝对值分别为7.2％、7.6％和8.0％。

对比例1：

采用与实施例1相同的测试方法(稀释水采用蒸馏水，混合水浓度测量仪7最大量程为5000mg/L)测定某养殖废水(COD浓度平均15000mg/L，最大值达28000mg/L)的3次废水样品，其区别之处仅在于所用测试系统中的混合水储槽6的容积为V_混＝t(Q_稀+Q_样)/2，将各次测定的浓度结果分别与化验室人工分析结果进行比对，相对误差绝对值分别为7.3％、9.5％和11.2％。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。