公布日：2024.04.05
申請日：2024.03.05
分類號：C02F1/52(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I
摘要
本發明涉及污水處理技術領域，尤其涉及一種塑料回收清洗線專用污水處理系統及方法，包括加壓溶氣氣浮機、加藥裝置、濁度儀、數據獲取單元、第一分析單元、第二分析單元、調整單元以及修正單元，加壓溶氣氣浮機用于將空氣溶解于水中并在氣浮池中釋放微細氣泡，使固體顆粒浮到水面形成浮渣，加藥裝置用于向污水中添加預設量的PAC，濁度儀監測氣浮池中的污水濁度，第一分析單元根據濁度數據判定污水處理效果并確定是否調整PAC添加量或溶氣氣壓，第二分析單元確定對水力停留時間的修正，本發明克服了現有技術中缺乏對塑料回收清洗線污水處理過程的監控以及及時響應的精確調整，導致污水處理的效率低效果差的問題。
權利要求書
1.一種塑料回收清洗線專用污水處理系統，其特征在于，包括：加壓溶氣氣浮機，其用于通過溶氣罐在預設溶氣氣壓下將空氣溶解至水中，在氣浮池中通過減壓釋放出微細氣泡，氣泡附著在污水中的固體顆粒上降低其比重，使固體顆粒經過預設水力停留時間后浮到水面上形成浮渣，然后通過刮渣裝置將浮渣排至浮渣槽；加藥裝置，其用以向溶氣罐中的清水以預設PAC添加量添加PAC；濁度儀，其設置在氣浮池內，用于檢測氣浮池中污水的濁度；數據獲取單元，其與所述濁度儀相連，用以獲取濁度儀檢測到的濁度；第一分析單元，其與所述數據獲取單元相連，用以根據濁度儀檢測的所述濁度確定對污水處理效果的判定；根據所述濁度與預設濁度的第一相對差確定對預設PAC添加量的調整，或確定對預設溶氣氣壓的調整；根據所述濁度與預設濁度的第二相對差確定污水處理效果是否達標；第二分析單元，其分別與所述數據獲取單元以及第一分析單元相連，用以確定污水的處理效果評價值，并根據所述處理效果評價值確定對氣浮池的預設水力停留時間的修正；調整單元，其與所述第一分析單元相連，用以對預設溶氣氣壓以及預設PAC添加量進行調整；修正單元，其分別與所述第一分析單元、第二分析單元以及調整單元相連，用以對第一調整系數以及預設水力停留時間進行修正；所述第一相對差計算公式為△A=（R-R0）/R0，所述第二相對差計算公式為△B=（R0-R）/R0，其中，△A表示第一相對差，R表示濁度，R0表示預設濁度，△B表示第二相對差；所述第一調整系數由以下公式計算，設定
其中，X1表示第一調整系數，△A表示第一相對差；所述第一分析單元基于所述第一相對差小于等于第一預設相對差的比對結果確定對預設溶氣氣壓的調整；所述第一分析單元基于所述第一相對差大于第一預設相對差的比對結果確定對預設PAC添加量的調整；所述第一分析單元在確定對預設溶氣氣壓進行調整條件下，所述調整單元根據以下第一調整系數對預設溶氣氣壓進行調整，并將調整后的溶氣氣壓設置為Qq=Q×X1，Qq為調整后的溶氣氣壓，Q為預設溶氣氣壓；所述第一分析單元在確定對預設PAC添加量F1進行調整條件下，所述調整單元基于所述第一相對差小于等于第二預設相對差的比對結果確定以第二調整系數對預設PAC添加量進行調整，并將調整后的預設PAC添加量設置為FF1=F1×X2；所述調整單元基于所述第一相對差大于第二預設相對差的比對結果確定以第三調整系數對預設PAC添加量進行調整；其中，1＜X2＜X3＜1.5，X2表示第二調整系數，X3表示第三調整系數；所述第一分析單元基于所述第二相對差小于等于第三預設相對差的比對結果確定污水處理效果不達標，并在不達標條件下，所述修正單元根據以下第一修正系數對第一調整系數進行調整，并將調整后的第一調整系數設置為Xx1=X1×Z1，設定：
其中，Z1為第一修正系數，△B表示第二相對差，Xx1為調整后的第一調整系數；所述第二分析單元基于所述處理效果評價值小于預設處理效果評價值的比對結果確定對氣浮池的預設水力停留時間進行修正；所述修正單元基于第三相對差小于等于第四預設相對差的比對結果確定以第二修正系數對氣浮池的預設水力停留時間進行修正；所述修正單元基于第三相對差大于第四預設相對差的比對結果確定以第三修正系數對氣浮池的預設水力停留時間進行修正；其中，1＜Z2＜Z3＜1.5，Z2表示第二修正系數，Z3表示第三修正系數；所述第三相對差計算公式為的值為△C=（C0-C）/C0，其中，△C表示第三相對差，C0表示預設處理效果評價值，C表示處理效果評價值；將調整后的氣浮池的水力停留時間設置為FF2=F2×Z2，或FF2=F2×Z3，F2為預設水力停留時間。
2.根據權利要求1所述的塑料回收清洗線專用污水處理系統，其特征在于，所述第一分析單元基于濁度儀檢測到的濁度小于等于預設濁度的比對結果確定對污水處理效果的判定。
3.根據權利要求1所述的塑料回收清洗線專用污水處理系統，其特征在于，所述第一分析單元基于所述第二相對差大于第三預設相對差比對結果確定污水處理效果達標。
4.根據權利要求1所述的塑料回收清洗線專用污水處理系統，其特征在于，所述第二分析單元根據以下公式計算污水的處理效果評價值，設定
其中，C表示處理效果評價值，hi表示濁度儀在預設時長T內第i次檢測得到的濁度，Hh表示濁度儀在預設時長T內檢測到的n個濁度的平均值，n表示濁度儀的檢測次數。
5.一種應用于權利要求1-4任一項所述的塑料回收清洗線專用污水處理系統的方法，其特征在于，包括：數據獲取單元獲取濁度儀檢測到的濁度；第一分析單元根據濁度儀檢測到的濁度確定對污水處理效果的判定；根據所述濁度與預設濁度的第一相對差確定對預設PAC添加量的調整，或確定對預設溶氣氣壓的調整；根據所述濁度與預設濁度的第二相對差確定污水處理效果是否達標；第二分析單元確定污水的處理效果評價值，并根據所述處理效果評價值確定對氣浮池的預設水力停留時間的修正。
發明內容
為此，本發明提供一種塑料回收清洗線專用污水處理系統及方法，用以克服現有技術中缺乏對塑料回收清洗線污水處理過程的監控以及及時響應的精確調整，導致污水處理的效率低效果差的問題。
為實現上述目的，一方面，本發明提供一種塑料回收清洗線專用污水處理系統，包括：
加壓溶氣氣浮機，其用于通過溶氣罐在預設溶氣氣壓下將空氣溶解至水中，在氣浮池中通過減壓釋放出微細氣泡，氣泡附著在污水中的固體顆粒上降低其比重，使固體顆粒經過預設水力停留時間后浮到水面上形成浮渣，然后通過刮渣裝置將浮渣排至浮渣槽；
加藥裝置，其用以向溶氣罐中的清水以預設PAC添加量添加PAC；
濁度儀，其設置在氣浮池內，用于檢測氣浮池中污水的濁度；
數據獲取單元，其與所述濁度儀相連，用以獲取濁度儀檢測到的濁度；
第一分析單元，其與所述數據獲取單元相連，用以根據濁度儀檢測的所述濁度確定對污水處理效果的判定；
根據所述濁度與預設濁度的第一相對差確定對預設PAC添加量的調整，或確定對預設溶氣氣壓的調整；
根據所述濁度與預設濁度的第二相對差確定污水處理效果是否達標；
第二分析單元，其分別與所述數據獲取單元以及第一分析單元相連，用以確定污水的處理效果評價值，并根據所述處理效果評價值確定對氣浮池的預設水力停留時間的修正；
調整單元，其與所述第一分析單元相連，用以對預設溶氣氣壓以及預設PAC添加量進行調整；
修正單元，其分別與所述第一分析單元、第二分析單元以及調整單元相連，用以對第一調整系數以及預設水力停留時間進行修正；
所述第一相對差計算公式為△A=（R-R0）/R0，所述第二相對差計算公式為△B=（R0-R）/R0，其中，△A表示第一相對差，R表示濁度，R0表示預設濁度，△B表示第二相對差；
所述第一調整系數由以下公式計算，設定
其中，X1表示第一調整系數，△A表示第一相對差。
進一步地，所述第一分析單元基于濁度儀檢測到的濁度小于等于預設濁度的比對結果確定對污水處理效果的判定。
進一步地，所述第一分析單元基于所述第一相對差小于等于第一預設相對差的比對結果確定對預設溶氣氣壓的調整；
所述第一分析單元基于所述第一相對差大于第一預設相對差的比對結果確定對預設PAC添加量的調整。
進一步地，所述調整單元以第一調整系數對預設溶氣氣壓進行調整。
進一步地，所述調整單元基于所述第一相對差小于等于第二預設相對差的比對結果確定以第二調整系數對預設PAC添加量進行調整；
所述調整單元基于所述第一相對差大于第二預設相對差的比對結果確定以第三調整系數對預設PAC添加量進行調整；
其中，1＜X2＜X3＜1.5，X2表示第二調整系數，X3表示第三調整系數。
進一步地，所述第一分析單元基于所述第二相對差大于第三預設相對差比對結果確定污水處理效果達標。
進一步地，所述第二分析單元根據以下公式計算污水的處理效果評價值，設定
其中，C表示處理效果評價值，hi表示濁度儀在預設時長T內第i次檢測得到的濁度，Hh表示濁度儀在預設時長T內檢測到的n個濁度的平均值，n表示濁度儀的檢測次數。
進一步地，所述第二分析單元基于所述處理效果評價值小于預設處理效果評價值的比對結果確定對氣浮池的預設水力停留時間進行修正。
進一步地，所述修正單元基于第三相對差小于等于第四預設相對差的比對結果確定以第二修正系數對氣浮池的預設水力停留時間進行修正；
所述修正單元基于第三相對差大于第四預設相對差的比對結果確定以第三修正系數對氣浮池的預設水力停留時間進行修正；
其中，1＜Z2＜Z3＜1.5，Z2表示第二修正系數，Z3表示第三修正系數。
所述第三相對差計算公式為的值為△C=（C0-C）/C0，其中，△C表示第三相對差，C0表示預設處理效果評價值，C表示處理效果評價值。
另一方面，本發明還提供一種應用于塑料回收清洗線專用污水處理系統的方法，包括：
數據獲取單元獲取濁度儀檢測到的濁度；
第一分析單元根據濁度儀檢測到的濁度確定對污水處理效果的判定；
根據所述濁度與預設濁度的第一相對差確定對預設PAC添加量的調整，或確定對預設溶氣氣壓的調整；
根據所述濁度與預設濁度的第二相對差確定污水處理效果是否達標；
第二分析單元確定污水的處理效果評價值，并根據所述處理效果評價值確定對氣浮池的預設水力停留時間的修正。
與現有技術相比，本發明的有益效果在于，本發明具體而言，本發明通過加藥裝置直接將PAC加入溶氣罐中的清水，使得溶氣罐中的清水在氣浮池中對污水進行絮凝的同時產生氣泡使得絮凝后的固體顆粒上浮，由于大量氣泡直接起到攪拌作用，提高了污水處理的效率。
進一步地，本發明根據濁度儀檢測到的濁度與預設濁度的比對結果確定是否對污水處理效果進行判定，實時監控污水的濁度以快速獲知處理過程的效果，確保系統能夠在污水質量發生變化時迅速響應，自動決定是否需要對污水處理效果進行判定，自動化決策減少了人工干預，提高了操作效率。
進一步地，本發明根據所述第一相對差與第一預設相對差的比對結果確定是否對預設PAC添加量進行調整，更精細化的確定調整方式避免了化學藥品的過量或不足使用，若第一相對差低于或等于第一預設相對差，選擇調整溶氣氣壓而不是直接增加藥品量，以在不增加化學藥品成本的情況下提高處理效率。
進一步地，本發明根據公式計算第一調整系數以更加精確地對預設溶氣氣壓進行調整，快速響應濁度監測結果的變化，及時優化氣浮過程的效率，正確的氣壓調整能夠減少能源浪費，因為系統僅在需要時增加氣壓，而不是持續運行在較高的不必要氣壓下。
進一步地，本發明根據所述第一相對差與第二預設相對差的比對結果確定對預設PAC添加量進行調整的調整系數，實現更為精確和有針對性的處理，通過合理設置調整系數的范圍，以防止過度調整預設PAC添加量，從而避免資源浪費和潛在的二次污染，在確保處理效果的同時最大化成本效益。
進一步地，本發明根據所述第二相對差與第三預設相對差的比對結果確定污水處理效果是否達標，能夠避免不必要的調整，減少化學藥品的消耗，節約成本，同時避免可能的二次污染，自動化的判定過程減少了人工判斷的時間和可能出現的錯誤，提高了整個污水處理系統的操作效率，基于數據的決策過程增強了對整個污水處理過程的控制，有助于保持處理效果的精確性和可靠性。
進一步地，本發明根據公式計算第一修正系數對第一調整系數進行調整，確保了修正的精確度，避免了過度修正導致的資源浪費，在不犧牲處理效果的前提下節約處理成本。
進一步地，本發明根據公式計算污水的處理效果評價值，以精確評估污水濁度的平均水平以及穩定程度。
進一步地，本發明根據所述處理效果評價值與預設處理效果評價值的比對結果確定是否對氣浮池的預設水力停留時間進行修正，確保污水在氣浮池內有足夠的時間進行有效處理，從而提高處理效果。
進一步地，本發明根據所述第三相對差與第四預設相對差的比對結果確定對氣浮池的預設水力停留時間進行修正的修正系數，以精確地修正預設水力停留時間，在確保污水處理的效果的同時保證處理的效率。
（發明人：陸海彪）
