本技术涉及水处理,具体地,涉及一种用于水处理的二氧化碳自动投加设备。
背景技术:
1、随着人们对水质要求的不断增高,自来水处理技术也需要进行提升,自来水厂是为居民提供饮用水的关键所在,目前自来水的应用已经遍布各大城市及城镇。饮用水的ph是常用的重要水质指标之一,饮用水的ph用来表征水中酸碱的强度,反映了溶液中各种溶解性化合物达到的酸碱平衡状态。自来水的ph调节技术是自来水厂的核心部分,也是保障人们用水质量的根本,其在人们日常生活中扮演重要角色,随着人们对水源需求的扩张,以及对水质要求的提高,自来水厂必须不断提升水质净化工艺水平,确保水质符合国家标准。
2、在水处理中,通常会运用二氧化碳投放方法来调节原水的的ph,通过增加二氧化碳的浓度来降低原水的的ph,二氧化碳可以水中形成碳酸,可以抑制水的酸碱度的变化。此外,利用二氧化碳调节的ph还可以避免使用化学药剂,使得水质处理更加环保可持续;因此,利用二氧化碳调节原水的ph可以有效地控制水的酸碱度,保护水的质量,同时也更加环保、可持续。
3、现有技术一种用于调节原水ph的二氧化碳投加装置及方法,将液态二氧化碳转化为气态二氧化碳后,与原水在气体溶解室进行充分混合,该设备还设置水射器能将溢出的气态二氧化碳经过二次投加进原水进行混合;另一方面将原水ph值、加注二氧化碳后的原水ph值和二氧化碳投加量作为参数引入plc控制器的计算程序中,使得二氧化碳投加量更加准确合理。
4、然而,上述现有技术虽然实现了二氧化碳的利用效率,但该技术的气体溶解室内存在二氧化碳和原水分布不均匀,这种情况下气体很难完全溶解于液体中,从而导致了二氧化碳溶解度低,进而影响碳酸溶液的ph。
技术实现思路
1、本实用新型为克服上述现有技术存在的技术问题,提供一种用于水处理的二氧化碳自动投加设备。
2、为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:
3、一种用于水处理的二氧化碳自动投加设备,包括原水装置、二氧化碳装置、压力溶解装置和控制器;所述原水装置通过管道连接于压力溶解装置,用于制备成高压的液体水;所述二氧化碳装置通过管道连接于压力溶解装置,用于制备成气态二氧化碳;所述压力溶解装置用于将原水装置出来的水和二氧化碳装置出来的气态二氧化碳制备成碳酸溶液;所述控制器分别与原水装置、二氧化碳装置和压力溶解装置进行电连接,用于调节二氧化碳和水的投加量;
4、所述原水装置包括过滤水箱和加压水泵;所述过滤水箱一端连接有原水管,用于将原水管流进来的水进行过滤成干净的水;所述加压水泵连接于过滤水箱一端,用于将滤水箱流出的干净的水加压成高压的动力水;
5、所述二氧化碳装置包括二氧化碳储罐、二氧化碳汽化器和调压阀;所述二氧化碳汽化器一端通过管道连通二氧化碳储罐,用于制备气态二氧化碳;所述二氧化碳汽化器另一端与所述调压阀连接,所述调压阀用于将二氧化碳汽化器出来高压二氧化碳进行压力调节;
6、所述压力溶解装置包括压力溶解罐、透明浮子质量流量计、单向阀和电动阀;所述电动阀一端连接于二氧化碳装置一端,所述单向阀一端连接于电动阀另一端,所述透明浮子质量流量计一端连接于单向阀另一端,所述透明浮子质量流量计另一端与原水装置共同连接于压力溶解罐一端。
7、优选的,所述单向阀用于控制二氧化碳单相流运输到透明浮子质量流量计中。
8、进一步的,所述过滤水箱与所述加压水泵之间设有第一电磁阀,所述第一电磁阀用于控制滤水箱与加压水泵之间水的流通。
9、优选的,所述压力溶解装置一端同时连接原水装置和二氧化碳装置,且能将二氧化碳溶解到水中,制备成碳酸溶液。
10、优选的,所述过滤水箱内设有过滤装置,能将流入的水过滤成干净的水,且所述过滤水箱还设有一定空间进行储存水。
11、进一步的,所述控制器与加压水泵进行电连接用于检测原水流量。
12、进一步的,所述二氧化碳储罐与所述二氧化碳汽化器之间设有第二电磁阀,所述第二电磁阀用于控制二氧化碳汽化器和二氧化碳储罐之间二氧化碳进气的流通。
13、优选的,所述调压阀设置在二氧化碳汽化器和压力溶解装置之间,且可根据需求设计多组调压阀并联保持精度。
14、进一步的,所述压力溶解罐内腔中部设有填料。
15、进一步的,所述填料有多孔性无机材料填充而成。
16、优选的,所述填料设置在压力溶解罐内腔中部内腔1/2高度处。
17、进一步的,所述透明浮子质量流量计包括通管、通盖、浮子和导向杆;所述通管两端可拆卸有通盖;所述导向杆设置于通管内,其两端均与通盖同轴抵接;所述浮子为圆筒状,其通孔可滑动套接于导向杆。
18、优选的,所述通盖侧壁设有通孔,用于导通通管。
19、优选的,所述透明浮子质量流量计能够直观化压力溶解装置内气体运行状态。
20、进一步的,所述控制器与透明浮子质量流量计进行电连接用于检测二氧化碳气体的减少量。
21、通过上述技术方案设计,制备水过程:过滤水箱对流入的水进行过滤,过滤的水流入加压水泵中制备成带压的动力水;制备二氧化碳气体过程:二氧化碳储罐内的液态二氧化碳经过二氧化碳汽化器,二氧化碳汽化器对液态二氧化碳制备为气态二氧化碳,气态二氧化碳经过调压阀进行稳压调节为压力稳定且连续气态二氧化碳;制备碳酸溶液过程:带压动力水和压力稳定气态二氧化碳在压力溶解罐内进行混合溶解成碳酸溶液,控制器根据水流量、气体的减少量和碳酸溶液的ph值为参数进行反馈调节,保证了ph调节准确可控,保证了生产的稳定性。
22、进一步的,所述压力溶解装置出口设置有双路出液管道。
23、进一步的,所述出液管道与压力溶解装置之间设置压力传感器。
24、一种用于水处理的二氧化碳投加方法,包括以下步骤:
25、s1:过滤水箱对流入的水进行过滤,过滤的水流入加压水泵中制备成带压的干净动力水;
26、s2:将二氧化碳汽化器启动加热,二氧化碳汽化器对流入的液态二氧化碳进行加热汽化,制备成气态二氧化碳;
27、s3:将带压干净动力水和液态二氧化碳输送至发压力溶解罐;
28、s4:将压力溶解罐内的带压干净动力水和液态二氧化碳进行混合成气液混合物,气液混合物经过压力溶解罐内的填料充分溶解成碳酸溶液;
29、s5:控制器与透明浮子质量流量计进行电连接,控制器与加压水泵进行电连接,控制器与ph计进行电连接;将电连接测得的数值集成到控制器进行运算,控制器根据运算结果对电动阀进行反馈调节其开度,从而控制二氧化碳气体流入压力溶解装置的量,到达稳定控制碳酸溶液的ph值。
30、进一步的,出液管道之间还设有ph计与用于检测混合后碳酸溶液的ph值,控制器与ph计进行电连接用于检测制备碳酸溶液的ph值。
31、一种水处理系统的二氧化碳投加方法,包括以下步骤:
32、s1:透明浮子质量流量计检测得到二氧化碳气体的减少量,二氧化碳气体的减少量通过电连接传输到控制器内;
33、s2:加压水泵检测得到原水流量,原水流量通过电连接传输到控制器内;
34、s3:ph计检测得到制备碳酸溶液的ph值,碳酸溶液的ph值通过电连接传输到控制器内;
35、s4:设定对比目标ph数值;
36、s5:当ph计检测得到制备碳酸溶液的ph值低于或等于对比目标ph数值时,控制器进行反馈调节关闭电动阀,停止投加二氧化碳。
37、与现有技术相比,本实用新型技术方案的有益效果是:
38、本实用新型通过滤水箱对流入的水进行过滤,过滤的水流入加压水泵中制备成带压的干净动力水,二氧化碳汽化器对液态二氧化碳进行加热制备成气态二氧化碳,带压动力水和压力稳定气态二氧化碳在压力溶解罐内进行混合溶解成碳酸溶液;一方面将加压水泵对水进行加压成带压动力水,加压能助于提高溶解的效率,保证了混合溶解反应;另一方面将干净动力水和液态二氧化碳通过混合经过压力溶解罐内的填料,填料可以增加溶解罐内的气液接触面积,同时增强水流动,使气液分布更加均匀,从而使二氧化碳更容易被水吸收和溶解,从而加强气液混合溶解程度。
1.一种用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,包括原水装置(1)、二氧化碳装置(2)、压力溶解装置(3)和控制器(4);所述原水装置(1)通过管道连通于压力溶解装置(3),用于制备成高压的液体水;所述二氧化碳装置(2)通过管道连通于压力溶解装置(3),用于制备成气态二氧化碳;所述压力溶解装置(3)用于将原水装置(1)出来的水和二氧化碳装置(2)出来的气态二氧化碳混合制备成碳酸溶液;所述控制器(4)分别与原水装置(1)、二氧化碳装置(2)和压力溶解装置(3)进行电连接,用于调节二氧化碳和水的投加量;
2.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述过滤水箱(101)与所述加压水泵(102)之间设有第一电磁阀(103),所述第一电磁阀(103)用于控制过滤水箱(101)与加压水泵(102)之间水的流通。
3.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述控制器(4)与加压水泵(102)进行电连接,用于检测原水流量。
4.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述二氧化碳储罐(201)与所述二氧化碳汽化器(202)之间设有第二电磁阀(204),所述第二电磁阀(204)用于控制二氧化碳汽化器(202)和二氧化碳储罐(201)之间二氧化碳进气的流通。
5.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述压力溶解罐(301)内腔中部设有填料(306)。
6.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述透明浮子质量流量计(302)包括通管(3021)、通盖(3022)、浮子(3023)和导向杆(3024);所述通管(3021)两端可拆卸有通盖(3022);所述导向杆(3024)设置于通管(3021)内,其两端均与通盖(3022)同轴抵接;所述浮子(3023)为圆筒状,其通孔可滑动套接于导向杆(3024)。
7.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述控制器(4)与透明浮子质量流量计(302)进行电连接用于检测二氧化碳气体的减少量。
8.根据权利要求1所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述压力溶解装置(3)出口设置有双路出液管道(5)。
9.根据权利要求8所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述出液管道(5)与压力溶解装置(3)之间设置压力传感器(6)。
10.根据权利要求8所述用于水处理的二氧化碳自动投加设备,其特征在于,所述出液管道(5)之间还设有ph计(305)用于检测混合后碳酸溶液的ph值,所述控制器(4)与ph计(305)进行电连接用于检测制备碳酸溶液的ph值。