本發明屬于資源回收利用領域,涉及一種地下滲透水回收利用的自動化裝置及方法。
背景技術:
1、隨著工業生產的蓬勃發展,水資源的需求量急劇增加,而水資源的短缺問題也日益嚴峻。地下滲透水,作為一種潛在的水資源,其回收利用對于緩解水資源短缺、降低生產成本具有重要意義。然而,當前地下滲透水的回收利用技術仍存在諸多缺陷,限制了其在實際應用中的效果。
2、首先,地下滲透水的水質往往復雜多變,含有懸浮物、有機物、重金屬等多種雜質。這些雜質如果未經有效處理直接回用,可能會對生產設備造成腐蝕,影響產品質量,甚至引發安全事故。傳統的滲透水回收利用技術往往缺乏對水質的實時監測和處理能力,難以保證回用水的質量穩定。
3、其次,地下滲透水的流量和壓力通常不穩定,受到地質條件、降雨、季節變化等多種因素的影響。這種不穩定性給滲透水的收集和輸送帶來了很大困難。傳統的收集系統往往采用簡單的排水管道和閥門控制,無法實現對滲透水流量的精確調節和穩定輸送。這不僅影響了滲透水的回收利用效率,還可能導致資源的浪費。
4、此外,地下滲透水的回收利用還需要考慮節能降耗的問題。傳統的回收利用技術往往能耗較高,例如,采用大功率的水泵進行輸送,或者在處理過程中消耗大量的電能。這不僅增加了生產成本,也不符合當前綠色、低碳的發展理念。
5、在自動化控制方面,傳統的滲透水回收利用技術也存在明顯不足。許多系統缺乏智能化的控制元件,無法實現對滲透水收集、處理、輸送等各個環節的實時監測和遠程控制。這不僅增加了人工操作的難度和成本,也難以保證系統的穩定性和可靠性。
6、針對上述問題,目前已有一些改進的滲透水回收利用技術被提出,但這些技術仍然存在局限性。例如,一些技術雖然增加了對水質的監測和處理環節,但設備復雜、成本高,不利于推廣應用;另一些技術雖然實現了自動化控制,但在流量調節、節能降耗等方面仍有待提高。
7、綜上所述,現有的地下滲透水回收利用技術在水質處理、流量調節、節能降耗以及自動化控制等方面均存在明顯缺陷。這些缺陷限制了滲透水回收利用的效率和經濟性,也制約了其在工業生產中的廣泛應用。因此,開發一種高效、穩定、節能、智能的地下滲透水回收利用自動化裝置及方法,對于提高水資源利用效率、降低生產成本、促進工業可持續發展具有重要意義。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明的目的在于提供一種地下滲透水回收利用的自動化裝置及方法,解決現有存在的問題。
2、為達到上述目的,本發明提供如下技術方案:一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,包括依次連接的滲透水收集腔、防堵塞過濾器、防爆型潛水泵與冷卻水池,滲透水收集腔,設置于地下建筑結構的集水坑內,用于接收并暫存滲透水,冷卻水池作為終端儲水設施,通過引流管道接收處理后的滲透水;防堵塞過濾器通過法蘭連接在滲透水收集腔下游,包含可拆卸式濾網和反沖洗接口;防堵塞過濾器與防爆型潛水泵之間設置有電動調節閥,用于調節滲透水流量;防爆型潛水泵設置有兩臺,并通過管道與防渦流裝置連接,兩臺并聯設置并配備獨立控制電路;其中,防爆型潛水泵還連接有plc控制器。
3、可選的,滲透水收集腔上設置有液位傳感器,該液位傳感器采用雙浮球式結構并設置高低兩個控制位點;滲透水收集腔的出水口還設置有水質在線監測儀,實時檢測ph值、電導率及懸浮物濃度;液位傳感器、水質在線監測儀與plc控制器信號連接。
4、可選的,防爆型潛水泵入口處設置有防渦流裝置,該防渦流裝置采用倒錐形結構。
5、可選的,防爆型潛水泵出口端設置有止回閥,防止水流倒灌。
6、可選的,防堵塞過濾器的反沖洗接口連接高壓水源,反沖洗方向與滲透水流向相反,且反沖洗壓力范圍為2-4bar。
7、一種地下滲透水回收利用的自動化方法,應用如上述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,包括以下步驟:
8、s1,滲透水通過重力作用進入滲透水收集腔,當液位傳感器檢測到高水位時,觸發系統啟動信號;
9、s2,水質在線監測儀對滲透水進行實時分析,若水質參數超出預設范圍,則關閉電動調節閥并啟動報警;
10、s3,符合水質要求的滲透水依次通過防堵塞過濾器和防渦流裝置,由防爆型潛水泵加壓輸送;
11、s4,加壓水流經止回閥后進入冷卻水池,輸送過程中plc控制器根據液位數據動態調節防爆型潛水泵的運行頻率;
12、s5,當防堵塞過濾器的壓差超過0.1mpa時,自動啟動反沖洗程序,沖洗廢水排至應急處理池。
13、可選的,步驟s3中,兩臺防爆型潛水泵采用主備交替運行模式,切換周期為24小時,且切換時通過緩閉式止回閥防止水錘效應。
14、可選的,步驟s5的反沖洗程序包括:關閉主輸送管道,開啟備用管道,以3bar壓力水反向沖洗防堵塞過濾器,持續90-120秒。
15、可選的,plc控制器通過模糊pid算法控制電動調節閥的開度,使防爆型潛水泵的流量波動范圍不超過±5%。
16、本發明的有益效果在于:
17、1)本發明通過滲透水收集腔有效收集地下建筑結構中的滲透水,避免了水資源的浪費。同時,通過防堵塞過濾器和防爆型潛水泵的組合使用,實現了對滲透水的有效處理和穩定輸送,確保了回用水的質量。這種自動化的回收利用方式,極大地提高了水資源的利用效率,有助于緩解水資源短缺問題。
18、2)本發明集成了plc控制器、電動調節閥、液位傳感器、水質在線監測儀等智能控制元件,實現了對滲透水收集、處理、輸送等各個環節的實時監測和遠程控制。這種智能化的控制方式,不僅提高了系統的穩定性和可靠性,還降低了人工操作的難度和成本。同時,通過模糊pid算法等先進控制策略的應用,進一步提高了系統的自動化程度和控制精度。
19、3)本發明地下滲透水的回收利用是一種綠色、低碳的環保行為,有助于減少工業生產對環境的污染和破壞。通過該裝置的應用,企業可以實現對地下滲透水的高效回收利用,降低新鮮水的消耗量和廢水排放量,從而實現可持續發展目標。這不僅有助于提升企業的社會形象和品牌價值,還有助于推動整個社會的綠色轉型和可持續發展。
20、綜上所述,一種地下滲透水回收利用的自動化裝置及方法在提高水資源利用效率、降低生產成本、保障生產安全、實現智能化控制以及促進可持續發展等方面均具有顯著的有益效果。這種創新的回收利用方式,將為工業生產帶來更多的經濟和環境效益。
21、本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述,并且在某種程度上,基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的,或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。
1.一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于:包括依次連接的滲透水收集腔、防堵塞過濾器、防爆型潛水泵與冷卻水池,滲透水收集腔,設置于地下建筑結構的集水坑內,用于接收并暫存滲透水,冷卻水池作為終端儲水設施,通過引流管道接收處理后的滲透水;
2.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于:滲透水收集腔上設置有液位傳感器,該液位傳感器采用雙浮球式結構并設置高低兩個控制位點;滲透水收集腔的出水口還設置有水質在線監測儀,實時檢測ph值、電導率及懸浮物濃度;
3.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于:防爆型潛水泵入口處設置有防渦流裝置,該防渦流裝置采用倒錐形結構。
4.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于:防爆型潛水泵出口端設置有止回閥,防止水流倒灌。
5.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于:防堵塞過濾器的反沖洗接口連接高壓水源,反沖洗方向與滲透水流向相反,且反沖洗壓力范圍為2-4bar。
6.一種地下滲透水回收利用的自動化方法,應用如權利要求1~5任一所述的一種地下滲透水回收利用的自動化裝置,其特征在于,包括以下步驟:
7.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化方法,其特征在于:步驟s3中,兩臺防爆型潛水泵采用主備交替運行模式,切換周期為24小時,且切換時通過緩閉式止回閥防止水錘效應。
8.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化方法,其特征在于:步驟s5所述的反沖洗程序包括:關閉主輸送管道,開啟備用管道,以3bar壓力水反向沖洗防堵塞過濾器,持續90-120秒。
9.根據權利要求1所述的一種地下滲透水回收利用的自動化方法,其特征在于:所述plc控制器通過模糊pid算法控制電動調節閥的開度,使防爆型潛水泵的流量波動范圍不超過±5%。