一种适用于污水生化池上的水样自动采样-分析设备

摘要

本发明公开了一种适用于污水生化池上的水样自动采样‑分析设备，包括储样主体、内置在线分析仪表、PLC控制系统；水样输送管线将汲水器与储样主体进水口相连接，管线上安装采集泵，汲水器组件上端侧面与可伸缩的探管相连接，另外，汲水器上端设有反冲洗设备，由清洗管线、清洗泵以及药剂储罐构成。该水样自动采样‑分析设备的汲水器可有效减缓生化池中的污泥对分析仪表的污染，保障测试数据的精确度；汲水器中的在线化学清洗设备可有效降低膜表面的污堵，减轻运营人员的工作强度，提升效率；通过合理布置采样设备和优化自控程序，实现一块在线仪表对多个生化池进行监控，实现建设、运维成本的大幅下降。

说明书

技术领域

本发明涉及水处理过程中水质分析领域，具体涉及适用于污水处理过程生化池上的水样采集和分析设备。

背景技术

环境污染的危害已经越来越引起人们的关注,而水污染治理更是关系到人民的日常生活甚至是基本生存问题。为保障污水处理工艺的稳定、高效运行，强化并完善污水处理过程的水质分析刻不容缓。目前，我国在污水处理厂的处理过程中增加了大量的过程在线仪表，如溶解氧仪(DO)、ORP、MLSS仪等。但现场环境、分析测试技术、运营维护管理等多种因素都会严重影响过程水质分析质量。因此，为保障污水处理生化系统高质量运行，减少运营人员的维护工作量，降低运行成本，实现污水处理碳减排，都需要提升污水处理过程水质分析的准确性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种适用于污水生化池上的水处理过程水质自动采样-分析设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于污水生化池上的水样自动采样-分析设备，包括：储样主体、内置在线分析仪表和PLC控制系统；内置在线分析仪表安装在储样主体的内部，储样主体通过水样输送管线与汲水器连接，水样输送管线上设有采样泵；汲水器的上端侧面与可伸缩的探管相连接；汲水器的上端设有反冲洗设备，反冲洗设备由清洗管线、清洗泵以及药剂储罐组成，汲水器通过清洗管线与药剂储罐连接，清洗泵设置在清洗管线上。

进一步的，储样主体(1)为圆柱体结构，高径比为2:1；圆柱体底部为圆锥形排水管(1-1)，角度为45°；且在圆柱体结构与圆锥形排水管的连接位置处安装进水管口(1-2)；在进水管和排水管上设置有自控阀门(1-3)。

进一步的，进水管以线切方式与储样主体相连接(即进水管与储样主体的表面进行连接)，其数量为1～6个。

进一步的，内置在线分析仪表包括：pH计、DO分析仪、氨氮仪以及硝氮仪等。

进一步的，采样泵为真空泵或蠕动泵。

进一步的，汲水器为平板膜组件形式，平板膜的膜片采用陶瓷或有机材质的微滤膜或超滤膜。

进一步的，可伸缩的探管(7)采用不锈钢材质，其长度调节范围从1～8m。

进一步的，一种适用于污水生化池上的水样自动采样-分析方法，其特征在于：水样以此经如下步骤采样、分析、分析后冲洗以及汲水器在线清洗：

①打开进水自控阀门(1-3A)和对应采样泵(A)，冲洗1～3min，打开排空阀(1-3C)；

②关闭排空阀(1-3C)，保持自控阀门(1-3A)开启，进样3～5min后，停止；

③在线仪表(2)，分析水质并通过PLC系统远传至中控系统；

④打开排空阀(1-3C)，完成本次测试，进入下一个程序。

本发明的有益效果为：该水样自动采样-分析设备的汲水器可有效消除生化池中污泥对分析仪表的污染和测试精确的干扰；汲水器中的在线化学清洗设备可有效降低膜表面的污堵，减轻运营人员的维护工作量，提升效率；通过合理布置采样设备和优化自控程序，实现一块在线仪表对多个生化池进行监控，实现建设、运维成本的大幅下降。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明储样主体的示意图。

图3为本发明储样主体的俯视示意图。

图4在线分析数据的相对误差图。

图5自动采样分析仪交叉数据分析图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

实施例一

如图1至3所示的实施例中，在某污水处理厂生化池末端原氨氮仪表点位旁，安装水样自动采样-分析设备，与池内原氨氮在线仪表进行对比，并通过定期取样至化验室分析数据。

水样自动采样-分析设备分为水样分析单元和水样自动采集单元，包括：储样主体(1)、内置在线分析仪表(氨氮在线仪表)(2)、PLC控制系统(3)；内置在线分析仪表(2)安装在储样主体(1)的内部，储样主体(1)通过水样输送管线(4)与汲水器(6)连接，水样输送管线(4)上设有采样泵(5)；汲水器(6)的上端侧面与可伸缩的探管(6-1)相连接；汲水器(6)的上端设有反冲洗设备，反冲洗设备由清洗管线(7)、清洗泵(8)以及药剂储罐(9)组成。

优选的，储样主体(1)为圆柱体结构，高径比为2:1；圆柱体底部为圆锥形排水管(1-1)，角度为45°；且在圆柱体结构与圆锥形排水管的连接位置处安装进水管口(1-2)；在进水管和排水管上设置有自控阀门(1-3)。

实施例中，进水管以线切方式与储样主体(1)相连接，其数量为2个。

实施例中，在线分析仪表(2)为氨氮仪。

实施例中，采样泵(5)为真空泵。

实施例中，汲水器(6)为平板膜组件形式，膜片可采用陶瓷材质的微滤膜。

实施例中，可伸缩的探管(7)采用不锈钢材质，其长度调节范围从2～4m，保障汲水器处在水下1m位置。

通过10天的采样分析对比，测试结果如表1和图4所示，本发明组氨氮测试值与实验室组氨氮分析结果的相对误差控制在10％以内，而对照组氨氮分析结果的相对误差超过70％，表明水样自动采样-分析设备有助于生化处理过程仪表的准确分析。

表1在线氨氮分析数据对比结果

实施例二

如图1至3所示的实施例中，在某污水处理厂生化池末端原氨氮仪表点位旁，安装水样自动采样-分析设备，与池内原氨氮在线仪表进行对比，并通过定期取样至化验室分析数据。

水样自动采样-分析设备分为水样分析单元和水样自动采集单元，包括：储样主体(1)、内置有在线分析仪表(氨氮在线仪表)(2)、PLC控制系统(3)；水样输送管线(4)将汲水器(6)与储样主体进水口(1-2)相连接，管线上安装采样泵(5)，汲水器(6)组件上端侧面与可伸缩的探管(6-1)相连接，另外，汲水器上端设有反冲洗设备，由清洗管线(7)、清洗泵(8)以及药剂储罐(9。

优选的，储样主体(1)为圆柱体结构，高径比为2:1；圆柱体底部为圆锥形排水管(1-1)，角度为45°；且在圆柱体与锥形结构连接位置安装进水管口(1-2)；在进水管和排水管上设置有自控阀门(1-3)。

实施例中，进水管以线切方式与储样主体(1)相连接，其数量为2个。

实施例中，在线分析仪表(2)为氨氮仪。

实施例中，采样泵(5)为真空泵。

实施例中，汲水器(6)为平板膜组件形式，膜片可采用陶瓷材质的微滤膜。

实施例中，可伸缩的探管(7)采用不锈钢材质，其长度调节范围从2～4m，保障汲水器处在水下1m位置。

实施例中，水样以此经如下步骤采样、分析、分析后冲洗以及汲水器在线清洗：

①打开进水自控阀门(1-3A)和对应采样泵(A)，冲洗3min，打开排空阀(1-3C)；

②关闭排空阀(1-3C)，保持自控阀门(1-3A)开启，进样5min后，停止；

③在线仪表(2)，分析水质并通过PLC系统远传至中控系统，历时1min；

④打开排空阀(1-3C)，完成本次测试，历时1min；

⑤打开进水自控阀门(1-3B)和对应采样泵(B)，冲洗3min，打开排空阀(1-3C)；

⑥关闭排空阀(1-3C)，保持自控阀门(1-3B)开启，进样5min后，停止；

⑦在线仪表(2)，分析水质并通过PLC系统远传至中控系统，历时1min；

⑧打开排空阀(1-3C)，完成本次测试，历时1min；进入下一个周期。

通过2h的采样分析对比，测试结果如图5所示，本发明水样自动采样-分析设备有助于生化处理过程进行在线监测。