一種水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧二合一系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理和水質(zhì)監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧二合一系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]溶解于水中的分子態(tài)氧稱為溶解氧，通常記作D0，用每升水里氧氣的毫克數(shù)(mg/L)表示。溶解氧的多少是衡量水質(zhì)好壞的一個(gè)重要的指標(biāo)，因此在絕大多數(shù)水處理過(guò)程中，增氧是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。如何針對(duì)不同的情況，采用不同的增氧方式也是水處理行業(yè)面臨的一個(gè)問(wèn)題。目前流行的增氧方式:
從氣體種類可以分為:空氣增氧及純氧增氧?？諝庠鲅跞缙貧馍邦^，微孔曝氣管，水面增氧機(jī)等。純氧增氧如陶瓷微孔散氣盤，溶氧錐等。純氧增氧的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣增氧。
[0003]從氣體狀態(tài)可以分為:靜態(tài)增氧及動(dòng)態(tài)增氧。靜態(tài)增氧是直接將氣體釋放于需要處理的水體中。動(dòng)態(tài)增氧是將氣體和水先進(jìn)行有效的混合形成高氧水后再以一定壓力注入所需要處理的水體中。動(dòng)態(tài)增氧效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靜態(tài)增氧。
[0004]目前已經(jīng)存在的動(dòng)態(tài)純氧增氧為壓力增氧罐或壓力溶氧錐。此類技術(shù)能有效的使用氧氣并達(dá)到一定的增氧效果，但是也存在以下一些缺陷和不足:
1.不能保證罐內(nèi)壓力穩(wěn)定從而不能保證溶解氧值穩(wěn)定:在實(shí)際使用狀況下，富氧水使用的量是不恒定的，時(shí)大時(shí)小，這將導(dǎo)致罐/錐體內(nèi)的水壓不穩(wěn)定，從而使罐/錐體內(nèi)高氧水的溶解氧不穩(wěn)定，進(jìn)而致使所需處理的水體的溶解氧達(dá)不到要求。
[0005]2.不能自主設(shè)定調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力從而不能調(diào)節(jié)設(shè)定罐內(nèi)溶氧值:由于罐/錐體內(nèi)的壓力不能設(shè)定為一定的值，導(dǎo)致罐/錐體內(nèi)的溶氧值也不能設(shè)定，從而不能精確控氧，使所需處理的水體達(dá)到所需的溶解氧。
[0006]3.水泵不能自動(dòng)開(kāi)停導(dǎo)致能耗高及人力成本高:由于沒(méi)有采用變頻技術(shù)，導(dǎo)致水泵一直全負(fù)荷工作，從而耗能高，也導(dǎo)致需要有人值守從而人力成本增高。
[0007]4.溶氧效率不夠高:罐/錐內(nèi)水和氧氣的接確面不夠大，導(dǎo)致了氧氣的溶解效率降低。一般只能達(dá)到60-75%的氧氣利用率。從而注入待處理水體時(shí)產(chǎn)生大氧氣泡逸出。
[0008]5.氣體電磁閥頻繁開(kāi)戶關(guān)閉:只有單個(gè)液位感應(yīng)器，導(dǎo)致氣體電磁閥頻繁開(kāi)啟和關(guān)閉，增加故障率，并可能導(dǎo)致罐內(nèi)水壓及溶解氧不穩(wěn)定。
[0009]此外，目前現(xiàn)有的水質(zhì)監(jiān)控還只停留在人工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的操作和監(jiān)控，無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，需要檢測(cè)人員定時(shí)在水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行巡視。即便有的監(jiān)控系統(tǒng)能夠具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，但是每當(dāng)傳感裝置或儀表顯示某個(gè)或某幾個(gè)水處理池的溶氧值需要調(diào)節(jié)時(shí)，操作人員都必須下車間手動(dòng)去操作閥門的開(kāi)關(guān)以及調(diào)節(jié)富氧水溶氧值的大小，這不但大大增加了人工成本，還影響了工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明旨在提供一種水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧二合一系統(tǒng)，該系統(tǒng)不但能本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)，而且能根據(jù)水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)所設(shè)定的溶氧要求來(lái)自動(dòng)控制增氧系統(tǒng)，從而達(dá)到智能改善水質(zhì)的溶氧的目的。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧二合一系統(tǒng)，由水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧系統(tǒng)組成，所述變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧系統(tǒng)包括一罐體，所述罐體上端開(kāi)設(shè)有一入水口和一純氧入口，所述罐體下端開(kāi)設(shè)有一出水口 ；所述純氧入口通過(guò)氧氣管與純氧源連接，所述氧氣管的管路上設(shè)置有一控制箱，所述控制箱內(nèi)設(shè)置有電磁閥、第一開(kāi)關(guān)電源和流量計(jì)，所述電磁閥與所述第一開(kāi)關(guān)電源電連接，所述電磁閥的管路部分的一端與所述流量計(jì)連接，管路部分的另一端通過(guò)所述氧氣管與所述純氧源連接，所述流量計(jì)通過(guò)所述氧氣管與所述純氧入口連接；所述罐體的上下兩端還連接有一透明的液位觀察管，所述液位觀察管上設(shè)置有兩個(gè)液位感應(yīng)器，兩個(gè)所述液位感應(yīng)器分別通過(guò)繼電器與所述電磁閥連接；所述入水口通過(guò)低氧水水管連接有水泵，所述水泵連接一水泵變頻器，所述水泵變頻器與一設(shè)置在所述罐體上的壓力傳感器連接，所述出水口通過(guò)富氧水水管上的分支管路分別與每個(gè)所述水池連通，所述分支管路上均設(shè)置有通水電磁閥；
所述水質(zhì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)包括一控制柜，所述控制柜內(nèi)部設(shè)置有PLC模組、無(wú)線模塊、第二開(kāi)關(guān)電源以及若干臺(tái)水質(zhì)儀，所述控制柜面板上設(shè)置有觸控電腦，所述第二開(kāi)關(guān)電源分別與所述PLC模組、所述無(wú)線模塊、所述觸控電腦以及若干臺(tái)所述水質(zhì)儀電連接，所述觸控電腦分別與所述PLC模組、所述無(wú)線模塊、以及若干臺(tái)所述水質(zhì)儀，所述PLC模組與所述水泵變頻器和所述通水電磁閥連接，每臺(tái)所述水質(zhì)儀均連接有一個(gè)溶氧傳感器，每個(gè)所述溶氧傳感器分別放置在對(duì)應(yīng)的所述水池中，所述無(wú)線模塊通過(guò)天線與一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與若干客戶端電腦連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述罐體內(nèi)部下方設(shè)有一網(wǎng)狀隔板，所述網(wǎng)狀隔板和所述罐體頂部之間填充有具有增大水氧接觸面積功能的填料，所述填料為多面體材料、微孔狀材料或片狀材料中的一種，所述罐體上部開(kāi)設(shè)有一填料入口，所述罐體下部開(kāi)設(shè)有一填料出口。
[0013]進(jìn)一步的，所述網(wǎng)狀隔板在所述罐體內(nèi)的高度介于所述填料出口和所述出水口之間。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制柜面板上還設(shè)置有與所述觸控電腦連接的電源按鈕、水質(zhì)儀按鈕、物聯(lián)網(wǎng)按鈕和警報(bào)燈。
[0015]進(jìn)一步的，所述低氧水水管的管路上設(shè)置有第一單向閥。
[0016]進(jìn)一步的，所述氧氣管的管路上設(shè)置有第二單向閥。
[0017]本發(fā)明的工作原理如下:
通過(guò)客戶端電腦或觸控電腦設(shè)定罐體內(nèi)所需的壓力，設(shè)定被測(cè)量水體所需到達(dá)的溶氧值，同時(shí)移動(dòng)透明液位觀察管上的兩個(gè)液位感應(yīng)器至所需保持的上液位及下液位的位置點(diǎn)。開(kāi)啟水泵變頻器、水泵及氧氣源，此時(shí)待處理水注入罐體中，隨著水量增加，罐體內(nèi)水位逐漸上升，當(dāng)水位到達(dá)上端的液位感應(yīng)器時(shí)，氣體電磁閥將自動(dòng)打開(kāi)，氧氣開(kāi)始注入罐體中，液位隨之下降，當(dāng)液位下降至下端液位感應(yīng)器時(shí)，氣體電磁閥將自動(dòng)關(guān)閉，氧氣停止注入，液位開(kāi)始上升。所述過(guò)程不斷反復(fù)，液位將一直保持在兩個(gè)液位感應(yīng)器位置之間。
[0018]富氧水通過(guò)富氧水水管上的通水電磁閥注入各個(gè)被測(cè)量水體的水池中，通過(guò)水質(zhì)傳感器對(duì)被測(cè)量水體水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至本地觸控電腦、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及遠(yuǎn)程電腦客戶端。遠(yuǎn)程客戶端的任何上網(wǎng)設(shè)備可以登陸指定網(wǎng)址進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、可以下載貯存測(cè)量數(shù)據(jù)及可以設(shè)置報(bào)警范圍觸發(fā)報(bào)警。當(dāng)某一個(gè)或某幾個(gè)水池中的被測(cè)量水體到達(dá)設(shè)定的溶氧值時(shí)，通水電磁閥關(guān)閉，停止進(jìn)水。
[0019]隨著若干電磁閥的關(guān)閉，富氧水的出水量發(fā)生變化，罐體內(nèi)的壓力將不斷的變化，如果罐體內(nèi)的壓力小于所設(shè)定的壓力時(shí)，水泵變頻器在接收到壓力傳感器信號(hào)并經(jīng)觸控電腦處理后將自動(dòng)增加水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，水泵出水量隨之增加同時(shí)罐內(nèi)壓力也將增加，直至罐內(nèi)壓力達(dá)到所設(shè)定的壓力，之后水泵變頻器將自動(dòng)維持水泵轉(zhuǎn)速以保證罐內(nèi)穩(wěn)定在所設(shè)定的壓力。如果富氧水出口關(guān)閉時(shí)，罐內(nèi)壓力也達(dá)到所設(shè)定壓力后，水泵變頻器將自動(dòng)關(guān)閉水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)氧氣電磁閥也將自動(dòng)關(guān)閉停止注入氧氣。
[0020]當(dāng)需要對(duì)富氧水的溶氧值進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以通過(guò)觸控電腦對(duì)罐內(nèi)壓力值進(jìn)行重新設(shè)置即可。如果設(shè)置了更高的壓力值，則富氧水的溶氧值會(huì)提高。反之，富氧水的溶氧值會(huì)降低。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明通過(guò)應(yīng)用變頻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)開(kāi)啟及關(guān)停，自動(dòng)控制罐內(nèi)的工作壓力，使罐內(nèi)富氧水溶氧度達(dá)到120mg/L~200mg/L，從而保證富氧水出口處溶氧值穩(wěn)定。
[0022]2、本發(fā)明通過(guò)應(yīng)用變頻技術(shù)，可以自主設(shè)定并穩(wěn)定罐內(nèi)的工作壓力，從而實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)富氧水溶氧值可調(diào)。
[0023]3、本發(fā)明通過(guò)往罐內(nèi)填充多面體空心材料、微孔狀材料或片狀材料，增大水氧接觸面積，減緩水流速度，從而保證氧氣利用率達(dá)到98%-100%，大大提高罐內(nèi)的溶氧效率及溶氧值。
[0024]4、本發(fā)明通過(guò)安裝雙液位感應(yīng)器，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)罐內(nèi)水位在兩個(gè)液位感應(yīng)器之間，可以避免電磁閥頻繁開(kāi)啟和關(guān)閉，減少故障率，并可能導(dǎo)致罐內(nèi)水壓及溶解氧不穩(wěn)定，從而保證溶氧值穩(wěn)定。
[0025]5、本發(fā)明將水質(zhì)在線監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)和變頻壓力動(dòng)態(tài)增氧系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，不但能本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù)，而且能根據(jù)水質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)所設(shè)定的溶氧要求來(lái)自動(dòng)控制增氧系統(tǒng)，從而達(dá)到智能改善水質(zhì)的溶氧的目的，真正做到全程自動(dòng)控制，無(wú)需人員值守，大大降低人工成本。
[0026]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說(shuō)明】
[0027]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、罐體；2、入水口 ；3、純氧入口 ；4、出水口 ；5、網(wǎng)狀隔板；6、多面體材料、微孔狀材料或片狀材料；7、多面體材料、微孔狀材料或片狀材料入口 ；8、多面體材料、微孔狀材料或片狀材料出口 ；9、氧氣管；10、壓力傳感器；11、繼電器；12、純氧源；13、低氧水水管；14、水泵；15、水泵變頻器；16、PLC模組；17、控制柜；18、水池；19、溶氧傳感器；20、富氧水水管；21、通水電磁閥；22、無(wú)線模塊；23、控制箱；24、電磁閥；25、第一開(kāi)關(guān)電源；26、流量計(jì)；27、液位觀察管；28、液位感應(yīng)器；29、第一單向閥；30、第二單向閥；31、水質(zhì)儀；32、第二開(kāi)關(guān)電源；33、觸控電腦；34、天線；35、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；36、客戶端電腦；37、電源按鈕；38、水質(zhì)儀按鈕；39、物聯(lián)網(wǎng)按鈕；40、警報(bào)燈。
【具體實(shí)施方式】