[发明专利]一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的设备及方法

权利要求书

1.一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的设备，其特征在于，包括：二氧化碳投加控制单元、pH在线监测单元和数据储存及控制单元，并且所述数据储存及控制单元与二氧化碳投加控制单元、PH在线监测单元相连接；

所述二氧化碳投加控制单元，包括储液罐、减压阀、气体流量计、直行程电动调节阀和水射器；并且所述储液罐通过管道与水射器相连接，在管道上依次设置有所述减压阀、气体流量计、直行程电动调节阀，所述直行程电动调节阀与数据存储及控制单元相连接，所述水射器与外置高pH原水管道相连接；

所述pH在线监测单元，包括2台及2台以上的pH在线监测仪表，分别安装在进厂原水管道、与进厂原水管道相连接的沉淀池出口管道上，均与数据存储及控制单元相连接；

所述数据储存及控制单元，包括中央处理器、储存器、信号输入/输出端口和显示器，并且所述中央处理器分别与储存器、信号输入/输出端口、显示器、2台pH在线监测仪、直行程电动调节阀相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的设备，其特征在于，所述pH在线监测仪为2台时，1台安装在进厂原水管道上，另一台安装在与进厂原水管道相连接的混凝沉淀池出口管道上，均与所述中央处理器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的设备，其特征在于，所述直行程电动调节阀的阀芯为针形阀芯。

4.一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，通过安装在水厂的进厂原水管道、沉淀池出口管道处的2台pH在线监测仪表检测原水和混凝沉淀出水的pH值；

步骤二，当进厂原水pH>7.8时，安装在进水口处的pH在线监测仪表将检测到的原水pH值传递给中央处理器，中央处理器根据实测的原水pH值，计算得出需要向高pH原水管道内投加的二氧化碳气体量，将混凝沉淀出水pH控制在标准值范围内；

步骤三，打开储液罐释放纯二氧化碳液体，通过减压阀将储液罐中的纯二氧化碳液体恢复至常压状态，转化为二氧化碳气体；

步骤四，通过气体流量计监测二氧化碳气体的瞬时流量、累积流量，并将数据转送至中央处理器；

步骤五，中央处理器将所述步骤二中计算得出的二氧化碳气体投加量传递给直行程电动调节阀，直行程电动调节阀根据步骤二中计算的二氧化碳气体投加量以及所述步骤四中检测二氧化碳气体的瞬时流量进行初步调节后，通过水射器向高pH原水管道中投加纯二氧化碳气体；

步骤六，安装于混凝沉淀出口的在线pH监测仪表对沉淀池出水pH进行连续监测，并将检测到的出水pH数据传输至中央处理器；

步骤七，中央处理器根据所述步骤六中沉淀池出口在线pH监测仪表所测pH值，控制直行程电动调节阀开启度，对二氧化碳投加量进行实时调节；

步骤八，原水pH值、出水pH值、二氧化碳气体流量、直行程电动调节阀开启度的数据信息通过储存器进行存储，以便中央处理器进行数据调用和运算；数据信息通过显示器进行实时显示，便于查看和调节；当显示的出水pH满足中央处理器预设的pH标准值且进厂原水pH<7.8时，关闭二氧化碳投加控制单元，无需对原水进行调节；否则重复所述步骤二至八，直至符合要求为止；

步骤九，向进厂原水管道内通入硫酸铝混凝剂，取样测量残余铝浓度；

步骤十，根据所述步骤九测得的残余铝浓度能够得出通入纯二氧化碳对原水进行调节pH值后，能够有效的降低残余铝浓度的结论。

5.根据权利要求4所述的一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的方法，其特征在于，还包括：步骤十一，当工作人员需要向中央处理器输入信号或者输出数据信息时，通过信号输入/输出端口将对应命令传递给中央处理器，中央处理器从储存器内调取数据并通过信号输入/输出端口输出。

6.根据权利要求4所述的一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的方法，其特征在于，所述步骤二中的中央处理器设置的pH标准值为7.2-7.8。

7.根据权利要求4所述的一种高pH原水处理过程中控制残余铝浓度的方法，其特征在于，所述步骤九中的残余铝浓度测定方法采用电感耦合等离子体质谱法。