一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及pH中和領(lǐng)域，具體的講，是涉及工藝過(guò)程的原液的pH精確調(diào)節(jié)或污水處理中酸性或堿性廢水的在線中和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]pH的調(diào)節(jié)是化工工藝過(guò)程中最常用的技術(shù)手段之一，很多化學(xué)反應(yīng)過(guò)程都是在特定的PH值范圍內(nèi)進(jìn)行的，因此，為增加產(chǎn)品的產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保障生產(chǎn)安全，都需要對(duì)參與反應(yīng)的原液進(jìn)行精確的pH調(diào)節(jié)。同樣地，在污水處理領(lǐng)域，很多工廠排放的廢水常呈現(xiàn)不同的酸性或堿性特征，若直接排放，將對(duì)受納水體產(chǎn)生極大的污染，嚴(yán)重的將導(dǎo)致水體中動(dòng)植物死亡，甚至導(dǎo)致水體功能喪失，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大地?fù)p害。在污水處理廠(站)，各個(gè)處理單元對(duì)進(jìn)入的污水的PH值也十分敏感，多數(shù)生化處理工段都需要污水的pH值在中性范圍(pH6~9 )，而化學(xué)絮凝、破乳除油等也只有在特定的pH值范圍內(nèi)才能達(dá)到最佳效果。所以，如果工業(yè)廢水(污水)的pH值過(guò)高或者過(guò)低，就需要對(duì)其pH值進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，以達(dá)到最好的處理效果，最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
[0003]目前，常見(jiàn)的用于生產(chǎn)工藝或污水處理的pH中和系統(tǒng)中，多采用隔膜栗或者計(jì)量栗進(jìn)行加藥控制，將酸或者堿液加入中和池，利用攪拌器或者空氣攪拌的方式進(jìn)行混合，然后利用第一 PH計(jì)測(cè)量中和池的pH值，如專利CN 202785773 U公布了一種酸堿中和池，包括池體，在池體中部設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣總管，進(jìn)氣總管通入池體底部，在池體底部設(shè)有通氣孔，進(jìn)氣總管與壓縮空氣氣源相連。專利CN 203364106 U公開(kāi)了一種用于現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)清洗及排污酸堿中和一體化裝置，包括水箱及鍋爐，所述水箱通過(guò)在其右側(cè)壁下部依次串接安裝有顆粒物雜質(zhì)過(guò)濾攔柵箱、抽水開(kāi)關(guān)閥、抽水栗及水箱下置入水閥的管道與鍋爐底部連接，所述鍋爐底部通過(guò)安裝有下置排水閥的管道與水箱頂部連接，在電機(jī)軸的低端安裝有攪拌葉片，在水箱右側(cè)壁底部安裝有排污閥。這些專利都存在較大容積的中和槽或者中和池，設(shè)有空氣攪拌或者機(jī)械攪拌裝置，導(dǎo)致PH中和調(diào)節(jié)裝置的體積龐大，占地面積大，投資成本高，同時(shí)，由于PH中和調(diào)節(jié)過(guò)程具有很大的遲滯性，故這樣的系統(tǒng)對(duì)pH值的控制精度很難達(dá)到較高水平，在進(jìn)液的PH值波動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，需要很長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)整定，導(dǎo)致出水的pH值波動(dòng)較大，裝置運(yùn)行很不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)工藝或處理工序產(chǎn)生較大的影響。
[0004]因此，改進(jìn)pH酸堿中和的工藝，實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)，減小中和裝置的體積，減小酸堿反應(yīng)的滯后時(shí)間，提高PH值中和的控制精度，對(duì)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定進(jìn)行或污水處理后續(xù)工段特別是生化工段的正常運(yùn)行，具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、無(wú)機(jī)械攪拌或者空氣攪拌系統(tǒng)，時(shí)滯小，反應(yīng)迅速的PH值在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種用于PH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，包括第一 pH調(diào)節(jié)裝置和控制系統(tǒng)；其中，所述第一 pH調(diào)節(jié)裝置包括:
原液流量控制系統(tǒng)，使原液流量保持穩(wěn)定值；
第一中和劑流量控制系統(tǒng)，輸出中和劑并控制中和劑的流量；
第一混合反應(yīng)部件，所述原液流量控制系統(tǒng)和所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)流出的液體在所述第一混合反應(yīng)部件內(nèi)混合反應(yīng)；
第一信息反饋系統(tǒng)，反饋原液流量信息用于控制原液流量輸出使其保持穩(wěn)定值，反饋第一混合反應(yīng)部件內(nèi)混合液體的PH值、壓力和溫度，用于控制第一混合反應(yīng)部件內(nèi)混合液體的PH值、壓力和溫度。
[0007]進(jìn)一步的，所述原液流量控制系統(tǒng)包括均由所述控制系統(tǒng)控制的原液加壓栗和原液加壓栗變頻器。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)包括第一中和劑存儲(chǔ)罐，以及均與所述控制系統(tǒng)控制的第一中和劑投加栗和第一中和劑投加栗變頻器。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一混合反應(yīng)部件包括進(jìn)口與所述原液流量控制系統(tǒng)和所述第一中和劑流量控制系統(tǒng)的出口連通的水射器一，進(jìn)口與所述水射器一出口連通的第一管道反應(yīng)器，以及進(jìn)口與所述第一管道反應(yīng)器出口連通的第一緩沖罐。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一信息反饋系統(tǒng)包括用于檢測(cè)原液流量的原液流量計(jì)，以及設(shè)置在所述第一緩沖罐上并與所述控制系統(tǒng)連接的第一壓力變送器、第一 PH計(jì)和溫度變送器一O
[0011 ] 進(jìn)一步的，在所述第一緩沖罐上還設(shè)有釋放電磁閥。
[0012]進(jìn)一步的，還包括第二 pH調(diào)節(jié)裝置，所述第二 pH調(diào)節(jié)裝置包括:
進(jìn)一步的，第二中和劑流量控制系統(tǒng)，輸出中和劑并控制中和劑的流量；
進(jìn)一步的，第二混合反應(yīng)部件，所述第一緩沖罐和所述第二中和劑流量控制系統(tǒng)流出的液體在所述第二混合反應(yīng)部件內(nèi)混合反應(yīng)；
進(jìn)一步的，第二信息反饋系統(tǒng)，反饋第二混合反應(yīng)部件內(nèi)混合液體的PH值和溫度，用于控制第二混合反應(yīng)部件內(nèi)混合液體的PH值和溫度。
[0013]進(jìn)一步的，所述第二中和劑流量控制系統(tǒng)包括第二中和劑存儲(chǔ)罐，以及均與所述控制系統(tǒng)控制的第二中和劑投加栗和第二中和劑投加栗變頻器。
[0014]進(jìn)一步的，所述第二混合反應(yīng)部件包括與所述第一緩沖罐出口連通的水射器二，進(jìn)口與所述水射器二出口連通的第二管道反應(yīng)器，以及進(jìn)口與所述第二管道反應(yīng)器出口連通的第二緩沖罐。
[0015]進(jìn)一步的，所述第二信息反饋系統(tǒng)包括設(shè)置在所述第二緩沖罐上并與所述控制系統(tǒng)連接的第二 PH計(jì)和溫度變送器二。
[0016]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)為非線性控制系統(tǒng)。
[0017]進(jìn)一步的，所述第一管道反應(yīng)器和所述第二管道反應(yīng)器上設(shè)置有冷卻水夾套。
[0018]進(jìn)一步的，所述原液加壓栗為高壓管道栗；所述第一中和劑投加栗、第二中和劑投加栗為計(jì)量栗。
[0019]進(jìn)一步的，所述第一管道反應(yīng)器和所述第二管道反應(yīng)器為靜態(tài)混合器，為耐酸堿的非金屬材質(zhì)或金屬材質(zhì)內(nèi)襯防腐層的結(jié)構(gòu)。
[0020]進(jìn)一步的，所述第一 pH調(diào)節(jié)裝置對(duì)原液進(jìn)行粗調(diào)形成粗調(diào)后的混合液，所述第二pH調(diào)節(jié)裝置對(duì)所述混合液進(jìn)行精調(diào)，使混合液轉(zhuǎn)變?yōu)檫_(dá)標(biāo)液。
[0021]上述用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
粗調(diào)節(jié)
(O原液經(jīng)過(guò)原液流量控制系統(tǒng)輸出，第一中和劑流量控制系統(tǒng)輸出中和劑，同時(shí)，原液流量計(jì)反饋原液流量信息，控制系統(tǒng)控制原液流量，使原液流量穩(wěn)定供應(yīng)；
(2)原液和中和劑在水射器一中實(shí)現(xiàn)預(yù)混合，然后進(jìn)入第一管道反應(yīng)器中進(jìn)行充分混合；
(3)從第一管道反應(yīng)器流出的混合液進(jìn)入第一緩沖罐，對(duì)罐內(nèi)混合液的pH值、壓力、溫度進(jìn)行監(jiān)控，并用PH值反饋控制第一中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑流量，使得原液量與中和劑量匹配，完成粗調(diào)節(jié)；
進(jìn)一步的，還包括以下步驟:
精調(diào)節(jié)
(4)從第一緩沖罐內(nèi)流出的混合液體進(jìn)入水射器二中，第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出中和劑；
(5)混合液和中和劑在水射器二中實(shí)現(xiàn)預(yù)混合，然后進(jìn)入第二管道反應(yīng)器中進(jìn)行充分混合；
(6)從第二管道反應(yīng)器流出的混合液進(jìn)入第二緩沖罐，對(duì)罐內(nèi)混合液的pH值、溫度進(jìn)行監(jiān)控，并用PH值反饋控制第二中和劑流量控制系統(tǒng)輸出的中和劑流量，使得混合液與中和劑量匹配，完成精調(diào)節(jié)，輸出達(dá)標(biāo)的排放液。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明對(duì)生產(chǎn)工藝中的液體物料進(jìn)行PH在線調(diào)節(jié)和控制，可以處理各種酸性或堿性污水，精確控制污水的pH值，以滿足后續(xù)污水處理工藝的正常運(yùn)行。本發(fā)明具有體積小、處理速度快、自動(dòng)化程度高、pH調(diào)節(jié)精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:
1-原液加壓栗，2-原液加壓栗變頻器，3-第一中和劑投加栗，4-第一中和劑存儲(chǔ)罐，
5-第一中和劑投加栗變頻器，6-第一單向閥，7-原液流量計(jì)，8-水射器一，9-第一管道反應(yīng)器，10-控制柜，11-第一壓力變送器，12-第一 pH計(jì)，13-溫度變送器一，14-釋壓電磁閥，15-第一緩沖罐，16-第二單向閥，17-第二中和劑投加栗變頻器，18-水射器二，19-第二中和劑投加栗，20-第二中和劑存儲(chǔ)罐，21-第二 pH計(jì)，22.溫度變送器二，23-第二管道反應(yīng)器，24-第二緩沖觸。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種用于pH在線調(diào)節(jié)的酸堿中和裝置，該裝置包括第一 PH調(diào)節(jié)裝置、第二 pH調(diào)節(jié)裝置和控制系統(tǒng)，原液(工業(yè)廢水)先后經(jīng)過(guò)第一 pH調(diào)節(jié)裝置和第二 pH調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行兩次pH值的調(diào)節(jié):粗調(diào)和精調(diào)，其中，第一 pH調(diào)節(jié)裝置用于粗調(diào)，第二 pH調(diào)節(jié)裝置用于精調(diào)，在粗調(diào)和精調(diào)的過(guò)程中，對(duì)調(diào)節(jié)的混合液進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)混合液的PH值反饋調(diào)節(jié)，提高控制精度。進(jìn)一步的，中和劑的選用根據(jù)工業(yè)廢水的酸堿性來(lái)確定，若工業(yè)廢水呈堿性，則中和劑為酸性，若工業(yè)廢水呈酸性，則中和劑為堿性。在本實(shí)施例中，第一 pH調(diào)節(jié)裝置中選用高濃度的鹽酸作為中和劑，第二 pH調(diào)節(jié)裝置中選用低濃度的鹽酸作為中和劑。
[0027]第一 pH調(diào)節(jié)裝置和第二 pH調(diào)節(jié)裝置中的零部件通過(guò)管道連接，控制系統(tǒng)與受其控制的部件之間通過(guò)線纜連接。
[0028]具體的說(shuō)，第一 pH調(diào)節(jié)裝置包括原液流量控制系統(tǒng)、第一中和劑流量控制系統(tǒng)、第一混合反應(yīng)部件和第一信息反饋系統(tǒng)。原液流量控制系統(tǒng)用于連接原液(工業(yè)廢水)源頭，輸出原液，同時(shí)，通過(guò)反饋的信息控制原液流量，使其穩(wěn)定輸出。原液流量控制系統(tǒng)由原液加壓栗I和原液加壓栗變頻器2構(gòu)成，兩臺(tái)栗均受控制系統(tǒng)控制，其中，原液加壓栗優(yōu)選高壓管道栗。為了防止原液倒流，在出口端還設(shè)置有單向閥。
[0029]第一中和劑流量控制系統(tǒng)用于輸出中和劑并控制中和劑的流量，其由第一中和劑存儲(chǔ)罐4，以及第一中和劑投加栗3和第一中和劑投加栗變頻器5組成，兩臺(tái)栗均受控制系統(tǒng)控制，其中，第一中和劑投加栗優(yōu)為計(jì)量栗。為了防止原液倒流，在出口端還設(shè)置有單向閥。
[0030]第一混合反應(yīng)部件包括進(jìn)口與原液流量控制系統(tǒng)和第一中和劑流量控制系統(tǒng)的出口連通的水射器一 8，進(jìn)口與水射器一 8出口連通的第一管道反應(yīng)器9，以及進(jìn)口與第一管道反應(yīng)器9出口連通的第一緩沖罐15 ;其中，第一