[发明专利]适用于给水厂滤池反冲洗控制系统

说明书

本发明涉及一种适用于给水厂滤池反冲洗控制系统。本发明适用于给水处理构筑物冲洗技术领域。本发明所采用的技术方案是：一种适用于给水厂滤池反冲洗控制系统，用于控制滤池的反冲洗装置，该滤池内由上而下依次为进水区、滤料区和出水区，所述反冲洗装置具有反冲洗泵和鼓风机工作，其特征在于，该控制系统包括：液位计，设置于滤池的设计最高水位处；厚度监测设备，用于实时获取滤料区的厚度；浊度计，用于采集该滤池排出的反冲洗废水的浊度数据；PLC控制器，与所述液位计、厚度监测设备、浊度计、反冲洗泵和鼓风机连接。

技术领域

本发明涉及一种适用于给水厂滤池反冲洗控制系统。适用于给水处理构筑物冲洗技术领域。

背景技术

在水处理厂中，滤池是为了进一步去除水中杂质的重要环节之一，当过滤池工作一段时间后，被截留的污染物会穿透滤层，使得水质急剧变坏，滤层过滤阻力增大至超过最大允许的阻力，导致滤池无法正常工作。为了恢复滤池的正常工作，需要对滤池进行反冲洗操作，利用反向水流(自上而下)对过滤层进行冲洗，从而使滤层再生，滤池重新开始正常工作，不同类型的滤池具有不同的反冲洗强度与反冲时间。

目前，对滤池进行反冲洗需要解决三个问题：(1)何时进行反冲洗，常规操作是当过滤时间超过设定值，或水头损失大于设定值，或通过上位机强制进行冲洗，而这些设定值，以及对应的反冲洗参数通常都是根据人工经验确定，其精确度较差；(2)如何确定冲洗强度确保不跑砂同时效果好；(3)冲洗时间多久才能确定滤料已冲洗干净。反冲洗参数同样是根据经验设置，参数设置不合理，当冲洗强度过高、反冲时间过长时，会造成不必要的能源浪费和成本损失；当冲洗强度过低、反冲时间过短时，则无法保证出厂水水质是否能够稳定达标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种适用于给水厂滤池反冲洗控制系统。

本发明所采用的技术方案是：一种适用于给水厂滤池反冲洗控制系统，用于控制滤池的反冲洗装置，该滤池内由上而下依次为进水区、滤料区和出水区，所述反冲洗装置具有反冲洗泵和鼓风机工作，其特征在于，该控制系统包括：

液位计，设置于滤池的设计最高水位处；

厚度监测设备，用于实时获取滤料区的厚度；

浊度计，用于采集该滤池排出的反冲洗废水的浊度数据；

PLC控制器，与所述液位计、厚度监测设备、浊度计、反冲洗泵和鼓风机连接，用于在液位计监测到滤池内水位上升到设计最高水位时，控制反冲洗泵和鼓风机启动；用于基于厚度监测设备实时采集的滤料区厚度闭环控制反冲洗泵的反冲洗强度和鼓风机的鼓气量，以使滤料区的膨胀度保持在设定区间内；用于在浊度计采集到的反冲洗废水浊度下降到设定值时，控制反冲洗泵和鼓风机停止运行。

所述厚度监测设备包括设置于滤池一侧内壁上的一排竖向布置的激光放射器，以及一排设置于滤池对侧内壁上的一排竖向布置的、与激光放射器一一对应的光接收器。

所述基于厚度监测设备实时采集的滤料区厚度闭环控制反冲洗泵的反冲洗强度和鼓风机的鼓气量，包括：

基于未冲洗时滤料区的厚度和冲洗前后滤料区的厚度变化数据计算冲洗前后滤料区的膨胀度e；

基于如下公式计算反冲洗泵的反冲洗强度q和鼓风机的鼓气量Q：

其中，q表示反冲洗强度；d_o表示与滤料颗粒体积相同的球体直径；u表示水的动力粘度；m₀表示滤料膨胀前的孔隙率；

其中，Q表示鼓风机鼓风量；F表示待冲洗滤池的面积。

所述在浊度计采集到的反冲洗废水浊度下降到设定值时，控制反冲洗泵和鼓风机停止运行，包括：