[发明专利]通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法和系统

权利要求书

1.一种通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法，其特征在于原水进入絮凝 池(5)与加入的混凝剂进行混合、反应、絮凝而产生絮凝体，在絮凝池(5)末端水下通过测浊度 的传感器(8)实时采集絮凝水，然后在传感器(8)内给定的沉淀时间沉淀后，进行浊度测量；并 用此测量值与设定值进行比较，其差值经PID运算后，得到所需的加注率，再乘上进水的流 量，得到加注量，转换成标准电流输出信号控制加注泵(3)的加注量，进行在线加注混凝剂； 所述浊度测量的操作步骤如下：

a.在絮凝池(5)的末端安装一个测浊度的传感器(8)，水流从其进水孔(19)缓慢流入，在该 传感器(8)内水平面达到给定测量水位(25)后，关闭进水孔(19)闸阀使水位保持不变，经过给定 沉淀时间的沉淀，测量水平面下2cm范围内那部分水的浊度；

b.一次测量结束后，出水孔(21)闸阀打开，潜水泵(20)低速工作，将传感器(8)内的水抽出， 当水面下降到进水孔(19)附近时，进水孔(19)打开，使水从进水孔(19)流入，出水孔(21)流出， 水位基本保持不变，从而更换传感器(8)内的水，在给定时间后，关闭潜水泵(20)和出水孔(21) 闸阀，水继续从进水孔(19)流入，水位逐渐上升，到达所述测量水位时(25)关闭进水孔(19)， 再进行下一次测量；

c.浊度的测量部分由光源(27)、透明窗(24)、光栏(17)、光电接受器件(18)和测量电路(14) 组成，光源(27)发出的平行光(26)照射到传感器(8)内的水中，水中微小颗粒产生的散射光通过 透明窗(24)和光栏(17)，被光电接受器件(18)接受并转换成电流，经测量电路(14)处理后转换 成浊度，由于光栏(17)的设置位置，所测的水样在测量水位(25)下2cm范围内；

d.传感器(8)每小时自动清洗一次，方法是在一次测量结束后，在测量水位(25)，同时打开 进水孔(19)和出水孔(21)，潜水泵(20)高速工作，将传感器(8)内积沉的絮凝体随着高速水流一 起排出。

2.根据权利要求1所述的通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法，其特征 在于浊度测定值，传送到微处理器(7)，微处理器(7)把5分钟内的数据平均后，与设定沉淀水 浊度目标值进行比较，其差值经PID运算后，得到所需的加注率，再乘上进水的流量，得到 加注量，转换成标准电流输出信号控制加注泵(3)的加注量。

3.根据权利要求1所述的通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法，其特征 在于所述的传感器(8)内给定的沉淀时间，每2小时微调一次，此时将实际测到的沉淀水浊度 与2小时前传感器内对应给定沉淀时间的浊度进行比较，对传感器内给定的沉淀时间进行微 量修正，以补偿实际沉淀池沉淀特性的微量变化引起的误差，保持传感器内的微型模拟沉淀 池对实际沉淀池的跟踪。

4.根据权利要求1所述的通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法，其特征 在于所述的传感器(8)上部在水面之上，内有测量控制电路(14)和步进电机(12、29)，下部浸在 水下，水下部分对着水流方向的一面，其较高位置有进水孔(19)，另一面较低位置有出水孔 (21)，并有两个闸阀分别控制孔的打开和关闭，闸阀由安装在传感器水上部分的步进电机(12、 29)、齿轮齿条(13、28)和连杆(15、23)控制；在出水孔(21)的外部装有一个微型潜水泵(20)， 传感器内部装有水位传感器(22)，水位、步进电机(12、29)和微型潜水泵(20)的转速，都由控 制电路(14)控制。

5.一种通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的系统，应用于根据权利要求1所 述的通过在线预测絮凝水沉后浊度来控制混凝剂加注量的方法，包括沉淀池(6)、絮凝池(5)、 混凝剂池(4)，其特征在于所述絮凝池(5)与沉淀池(6)接通并联成一体，在沉淀池(6)出口处装 有一个浊度计(9)，在所述絮凝池(5)末端插置一个测浊度的传感器(8)，进水管经一个进水泵(1) 和一个流量计(2)接通所述絮凝池(5)的进水口，所述混凝剂池(4)的出口经一个加注泵(3)接通 所述絮凝池(5)的进水口；一个微处理器(7)电连接所述流量计(2)、加注泵(3)、测浊度的传感 器(8)和浊度计(9)；

所述的测浊度的传感器(8)的结构是：一个长筒形的壳体(31)的上端有吊挂的安装螺杆 (11)，所述壳体(31)的中部内光学测浊度装置，中下部有一个进水孔(19)，进水孔(19)设有闸阀， 该闸阀的阀杆通过一根第一连杆(15)连接安装在壳体(31)内上部的一根第一齿条(13)，该第一 齿条(13)与一个第一步进电机(12)驱动的一个第一齿轮啮合；所述壳体(31)的下部有一个出水 孔(21)，出水孔(21)也设有一个闸阀，该闸阀的阀杆通过一根第二连杆(23)连接安装在壳体(31) 内上部的一根第二齿条(28)，该第二齿条(28)与一个第二步进电机(29)驱动的一个第二齿轮啮 合；所述出水孔(21)处还装有一个潜水泵(20)；

所述的光学测浊度装置的结构是：一个透明窗(24)安装在所述壳体(31)内处于设定的测量 水位(25)处，在透明窗(24)与壳体(31)侧臂间形成小室，在该小室内安装一个光栏(17)，在该 光栏(17)后面安装一个光电接收器件(18)，在所述测量水位(25)上方安装一个光源(27)，该光 源(27)发射的平行光(26)垂直照射测量水位的水平面，在壳体(31)上部内腔中装有一个测量电 路(14)，该测量电路(14)电连接所述光电接收器件(18)。