一种处理水质自动监测站废液的一体化设备论文和设计-杜娟

全文摘要

本实用新型公开了一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，包括柜体、酸性和碱性废液收集箱、混合废液箱、预处理柱、活性炭纯化柱、阴阳离子交换柱、超纯化柱、pH在线测试仪、控制系统及配套设施等。分类收集的酸、碱废液到达收集箱指定液位后，泵启动进入混合废液箱，混合废液到达指定液位后根据pH在线测试结果启动或停止对应的泵，调节混合废液pH为6‑7，反应后经提升泵到预处理柱‑活性炭纯化柱‑二级活性炭纯化柱‑阳离子交换柱‑阴离子交换柱‑超纯化柱，最终达标排放。该设备按分类收集‑酸碱中和‑深度处理‑达标排放的思路设计，具有操作方便、维护简单、运行成本低等优势，可用于水质自动监测站废液无害化处理。

主设计要求

1.一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征是包括柜体、酸性废液收集箱、碱性废液收集箱、混合废液箱、预处理柱、活性炭纯化柱、二级活性炭纯化柱、阳离子交换柱、阴离子交换柱、超纯化柱、液位传感器、pH在线测试仪、搅拌装置、控制系统及配套设施，分类收集的酸、碱废液到达指定液位后，泵启动进入混合废液箱，混合废液到达指定液位后pH在线测试和搅拌装置开始启动并传送信息至控制系统，控制系统根据混合废液pH值，再次启动或停止酸碱废液泵，直至混合废液pH为6-7；当酸性废液收集箱或碱性废液收集箱剩余液位不够时，系统报警，需要手工操作；混合废液搅拌进行酸碱中和反应指定时间后，混合废液经提升泵进入预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体等，活性炭纯化柱和二级活性炭纯化柱吸附去除有机物、胶体和重金属，同时进行脱色、去味，阳离子交换柱和阴离子交换柱分别去除离子组分，最后通过超纯化柱去除剩余离子组分，使得水质达标排放，整个一体化设备均由控制系统进行指令发送。

设计方案

2.按照权利要求1所述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征在于所述的酸碱废液收集箱中收集的废液根据监测项目测试原理、液体化学试剂和废液的酸碱性确定。

3.按照权利要求2所述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征在于所述的酸性废液收集箱和碱性废液收集箱内均有液位传感器。

4.按照权利要求3所述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征在于所述的混合废液箱有液位传感器、pH在线测试仪和搅拌装置。

5.按照权利要求1所述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征在于所述的预处理柱滤芯包括不锈钢滤芯或PP棉滤芯。

6.按照权利要求1所述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，其特征在于所述的活性炭纯化柱滤芯包括颗粒活性炭滤芯、活性炭棒滤芯或压缩活性炭滤芯中的一种。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，属于水质自动监测和污水处理领域。

背景技术

随着生态文明建设的深入推进，河长制、生态补偿、区域联防联控等政策被推广和实施，水环境质量作为考核、评价的重要依据越显重要。现阶段地表水环境质量监测主要以每月手工采样、实验室分析的方法为主，手工监测方法存在着工作任务重，数据时效性差、易受外部因素干扰等问题，无法满足新时代的需要。水质自动监测能实现连续、实时监测，真正做到及时预警和防范水环境风险，提升水环境管理水平，是国家主导的发展方向。

目前我国现有的2050个国控考核断面已完成1794个国控水质自动监测站的建设工作，涉及流域包括长江流域、黄河流域、珠江流域、松花江流域、淮河流域、海河流域、辽河流域、浙闽片河流、西南诸河、西北诸河、太湖流域、巢湖流域和滇池流域。监测项目包括常规五参数（pH值、溶解氧、电导率、浊度和水温）、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮，部分河流还包括重金属等，湖库还包括叶绿素a和藻密度。每日水质实时在线监测，其中常规五参数、叶绿素a和藻密度1小时监测一次，剩余参数4小时监测一次，每日监测6次。

各省（市、州）为了掌握河流、湖库的水质环境质量现状，同时便于厘清省（市、州）监管责任，也自行建设了大量水质自动监测站。水质监测项目主要包括常规五参数（pH值、溶解氧、电导率、浊度和水温）、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等，部分站点还包括重金属、生物毒性、挥发酚及有机物等。每日水质在线监测，常规五参数和其余参数每4小时监测一次，每天监测6次。

目前水质自动站监测废液包括常规水质分析后废液、质控测试后废液、过期液体试剂及过期标液等。目前常规水质自动监测废液处理并没有引起足够的重视，通常采用废液桶收集，定期交由废液处理公司进行最终处理，但由于受废液量少、收集困难、交通运输成本高、处理费用高等多方面的限制，很难做到高效处理，整体处理效果不佳。另外，由于监测项目和原理不同，各监测项目废液的酸碱性不同，若不了解废液的基本属性直接随意混合收集，可能存在腐蚀容器、发生爆炸等危险。

发明内容

为了解决现有技术中废液量少、收集困难、交通运输成本高、不同类型废液随意混合易引起安全事故的现状，本实用新型特此提出自动监测废液分类收集-酸碱中和-深度处理-达标排放的思路，研制出一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，将水质自动监测站废液进行原地达标处理。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，包括柜体、酸性废液收集箱、碱性废液收集箱、混合废液箱、预处理柱、活性炭纯化柱、二级活性炭纯化柱、阳离子交换柱、阴离子交换柱、超纯化柱、液位传感器、pH在线测试仪、搅拌装置、控制系统及配套设施（管路、电磁阀、泵、电路、开关、控制面板等）。分类收集的酸、碱废液到达收集箱指定液位后，泵启动酸、碱废液提升至混合废液箱，混合废液到达混合废液箱指定液位后根据pH在线测试结果启动或停止相应的酸碱废液泵，调节混合废液pH为6-7，搅拌进行酸碱中和反应后，混合废液经提升泵进入预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体等，活性炭纯化柱和二级活性炭纯化柱吸附去除有机物、胶体和重金属，同时进行脱色、去味，阳离子交换柱和阴离子交换柱去除离子组分，最后超纯化柱去除剩余离子组分，使得水质达标排放。整个一体化处理设备由控制系统进行指令发送。

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的酸碱废液收集箱中的废液根据监测项目测试原理、液体化学试剂和废液的酸碱性确定；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的酸性废液收集箱和碱性废液收集箱内均有液位传感器和溢流管，当酸、碱废液到达指定液位后，泵启动将酸、碱废液通过管路提升至混合废液箱；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的混合废液箱有液位传感器、pH在线测试仪和搅拌装置，当酸、碱废液进入混合废液箱，到达指定液位后，pH在线测试和搅拌装置开始工作并传送信息至控制系统，控制系统根据液位传感器信息和废液pH值，启动或停止酸碱废液泵，当酸性废液收集箱或碱性废液收集箱剩余液位不够时，系统报警，需要进行手工操作；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的混合废液箱中废液pH值稳定至6-7时，并搅拌10-20min后，泵开启混合废液提升至预处理柱进行预处理；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的预处理柱滤芯包括不锈钢滤芯或PP棉滤芯，主要去除细小颗粒物、悬浮物及胶体，起到过滤作用；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的活性炭纯化柱滤芯包括颗粒活性炭滤芯、活性炭棒滤芯或压缩活性炭滤芯，主要去除部分有机物、胶体和重金属，同时进行除色和除味；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的混合废液经预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体后，经活性炭纯化柱和二级活性炭纯化柱进行吸附去除有机物、重金属等，同时脱色、去味，阳离子交换柱和阴离子交换柱去除离子组分，最后通过超纯化柱去除剩余的离子，使得水质达标排放；

上述的处理水质自动监测站废液的一体化设备，所述的控制系统核心为单片机或PLC。

本实用新型所提供的一种处理水质自动监测站废液的一体化设备其有益效果如下：该设备采用废液分类收集-酸碱中和-深度处理-达标排放的思路进行设计，将水质自动监测站废液进行原地无害化处理，避免了废液长途运输过程中产生的安全隐患，同时降低了运输和处理成本；该设备根据自动监测站废液的属性和特点，将废液进行分类收集，然后酸碱中和确保废液到达中性，减轻了离子交换柱和超纯化柱的腐蚀，增加了使用寿命；该设备后期维护简单，直接更换各类型深度处理柱即可；该设备具有体积小、操作方便、运行成本低等优势，可广泛应用于水质自动监测站废液无害化处理。

附图说明

图1为本实用新型的流程图。

图2为本实用新型的结构图。

图2中1为柜体、2为酸性废液收集箱、3为碱性废液收集箱、4为混合废液箱、5为搅拌装置、6为预处理柱、7为活性炭纯化柱、8为二级活性炭纯化柱、9为阳离子交换柱、10为阴离子交换柱、11为超纯化柱、12为液位传感器、13为pH在线测试仪、14为溢流管、15为电磁阀、16为泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本实用新型实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种处理水质自动监测站废液的一体化设备，包括1柜体、2酸性废液收集箱、3碱性废液收集箱、4混合废液箱、5搅拌装置、6预处理柱、7活性炭纯化柱、8二级活性炭纯化柱、9阳离子交换柱、10阴离子交换柱、11超纯化柱、12液位传感器、13pH在线测试仪、14溢流管、控制系统及其它配套设施（15电磁阀、16泵）等。

自动监测仪器水质分析后废液排入管路，传感器感应到管路中有废液后电磁阀开启，泵1和泵2将管路中废液分别提升至2酸性废液收集箱、3碱性废液收集箱。当2酸性废液收集箱和3碱性废液收集箱中废液到达指定液位后，电磁阀分别开启，泵3和泵4将酸、碱废液分别提升至4混合废液箱。当4混合废液箱中废液到达指定液位后，5搅拌装置和13pH在线测试仪开始工作，当此时混合废液pH为酸性时，泵3停止工作，泵4继续工作，碱性废液继续进入4混合废液箱调节pH。当混合废液pH为7时，泵4停止工作。5搅拌装置继续搅拌20min后，泵5启动，混合废液进入PP棉预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体等，经颗粒活性炭纯化柱和二级活性炭棒纯化柱吸附去除有机物、胶体和重金属，同时进行脱色、去味，经阳离子交换柱和阴离子交换柱去除离子组分，最后通过超纯化柱去除剩余的离子组分，使得水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）排放，整个一体化设备均由控制系统进行指令发送。

实施例2

自动监测仪器水质分析后废液和质控测试后废液排入管路，传感器感应到管路中有废液后电磁阀开启，泵1和泵2将管路中废液分别提升至2酸性废液收集箱、3碱性废液收集箱。当2酸性废液收集箱和3碱性废液收集箱中废液到达指定液位后，电磁阀分别开启，泵3和泵4将酸、碱废液分别提升至4混合废液箱。当4混合废液箱中废液到达指定液位后，5搅拌装置和13pH在线测试仪开始工作，当此时混合废液pH为酸性时，泵3停止工作，泵4继续工作，碱性废液继续进入4混合废液箱调节pH，当混合废液pH为7时，泵4停止工作。5搅拌装置继续搅拌10min后，泵5启动，混合废液进入不锈钢滤芯预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体等，经颗粒活性炭纯化柱和二级压缩颗粒活性炭纯化柱吸附去除有机物、胶体和重金属，同时进行脱色、去味，经阳离子交换柱和阴离子交换柱去除离子组分，最后通过超纯化柱去除剩余的离子组分，使得水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）排放，整个一体化设备由控制系统进行指令发送。

实施例3

过期液体试剂及过期标液根据pH值不同分别倒入2酸性废液收集箱、3碱性废液收集箱，当2酸性废液收集箱和3碱性废液收集箱中废液到达指定液位后，电磁阀分别开启，泵3和泵4将酸、碱废液分别提升至4混合废液箱，当4混合废液箱中废液到达指定液位后。5搅拌装置和13pH在线测试仪开始工作，当此时混合废液pH为碱性时，泵4停止工作，泵3继续工作，酸性废液继续进入4混合废液箱调节pH，当混合废液pH为7时，泵4停止工作。5搅拌装置继续搅拌20min后，泵5启动，混合废液进入不锈钢滤芯预处理柱除去细小颗粒物、悬浮物、胶体等，经活性炭棒纯化柱和二级颗粒活性炭纯化柱吸附去除有机物、胶体，同时进行脱色、去味，最后经阳离子交换柱和阴离子交换柱去除离子组分，通过超纯化柱去除剩余的离子，使得水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）排放，整个一体化设备由控制系统进行指令发送。

实施例4

自动监测仪器水质分析后废液和质控测试后废液排入管路，传感器感应到管路中有废液后电磁阀开启，泵1和泵2将管路中废液分别提升至2酸性废液收集箱、3碱性废液收集箱。当2酸性废液收集箱和3碱性废液收集箱中废液到达指定液位后，电磁阀分别开启，泵3和泵4将酸、碱废液分别提升至4混合废液箱，当4混合废液箱中废液到达指定液位后。5搅拌装置和13pH在线测试仪开始工作，当此时混合废液pH为碱性时，泵4停止工作，泵3继续工作，酸性废液继续进入4混合废液箱调节pH，此时2酸性废液收集箱液位传感器感应到液位不够时，仪器开始报警，所有系统停止工作，等待2酸性废液收集箱到达规定液位后，手工开启泵3进行后续流程。

设计图

一种处理水质自动监测站废液的一体化设备论文和设计

一种处理水质自动监测站废液的一体化设备论文和设计-杜娟

全文摘要

主设计要求

设计方案

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