申请日2019.07.18
公开(公告)日2019.10.18
IPC分类号G01D21/02; C02F1/50
摘要
本发明公开了一种再生水管网错接识别方法，包括如下步骤：(1)确定需要判断再生水管网中是否发生错接的管道连接节点;(2)确定着色示踪剂的类型及投加剂量，保证在上一连接节点上游水体中投加的示踪剂颜色在该连接节点下游显示，并且在到达下一连接节点之前已经消失;(3)根据确定的着色示踪剂类型及投加剂量，在连接节点上游水体内投加着色示踪剂，并观察连接节点下游的水体颜色，若下游水体呈无色状态，则判断下游管道可能发生错接，若呈显色状态，则判断下游管道未发生错接。本发明通过直观地判断下游管道内水体颜色来判断管道是否发生错接，整体方法简单、易操作。
权利要求书
1.一种再生水管网错接识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确定需要判断再生水管网中是否发生错接的管道连接节点;
(2)确定着色示踪剂的类型及投加剂量，保证在上一连接节点上游水体中投加的示踪剂颜色在该连接节点下游显示，并且在到达下一连接节点之前已经消失;
(3)根据确定的着色示踪剂类型及投加剂量，在连接节点上游水体内投加着色示踪剂，并观察连接节点下游的水体颜色，若下游水体呈无色状态，则判断下游管道可能发生错接，若呈显色状态，则判断下游管道未发生错接。
2.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别方法，其特征在于，当判断再生水管网某一连接节点下游管道可能发生错接时，再验证该连接节点下游管道内水体是否具备再生水典型特征，若不具备，则判断该连接节点下游管道发生错接，或者，验证该连接节点附近自来水管网连接节点下游管道内水体是否具备再生水典型特征，若具备，则判断再生水管网的该连接节点下游管道发生错接;
在验证水体是否具备再生水典型特征时，若水样的EEM总荧光强度是自来水水样的6-10倍或者水样的UV254吸光度是自来水水样的3-5倍，则判断水体具备再生水典型特征，否则判断水体不具备再生水典型特征，可能存在自来水或其他水源的混入。
3.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别方法，其特征在于，根据用户对再生水水质的不同要求，不同用户端供水管线经水质强化处理后形成不同水质等级的再生水，在不同用户端供水管线上投加不同颜色的着色示踪剂，用不同颜色指示不同水质等级的再生水;或者再生水采用梯级利用模式时，在同一用户端供水管线中，不同用户下游管道中投加不同颜色的着色示踪剂，用不同颜色指示再生水的不同利用途径。
4.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别方法，其特征在于，相邻连接节点处投加不同颜色的着色示踪剂;同一连接节点处的着色示踪剂采用脉冲方式投加，脉冲间隔时间不小于该连接节点处再生水流经至下一连接节点处所需时间。
5.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别方法，其特征在于，在判断再生水管网内封闭管道是否发生错接时，在封闭管道内设置摄像头，通过监控封闭管道内水体颜色来判断，或者在封闭管道上设置自动取样器，通过监控自动取样器内水体颜色来判断;在判断再生水管网末端的管道是否发生错接时，通过管道出口处水体颜色来判断。
6.根据权利要求1所述的再生水管网错接识别方法，其特征在于，监测连接节点处的水质参数，根据水质参数，确定杀菌剂的种类及投加剂量，向该连接节点处的再生水管中投加杀菌剂，杀菌剂选择非氧化性杀菌剂。
7.一种利用权利要求1-6任一所述再生水管网错接识别方法构建的再生水管网错接识别系统，其特征在于，包括位于再生水管网连接节点上游的示踪剂自动投加单元(2)和位于连接节点下游的在线监测单元(3)，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均由中央控制器(4)控制;在线监测单元(3)包括监控摄像头(31)及与其连接的显示控制模块(36)，监控摄像头安装在再生水管内部，显示控制模块位于再生水管外部，或者，在线监测单元(3)包括安装在再生水管上的自动取样器(34)、监测自动取样器内水体颜色的监控摄像头以及与监控摄像头连接的显示控制模块。
8.根据权利要求7所述的再生水管网错接识别系统，其特征在于，示踪剂自动投加单元包括通过第一管道(21)与再生水管网连通的第一加药箱(22)，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关(23)和第一投药计量泵(24)，加药箱(22)顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药口处设有第一加药料斗(25)，加药箱内部设有第一搅拌装置(26);自动取样器包括通过第二管道(341)与再生水管网连通的采样瓶(344)，第二管道(341)上安装有水泵(342)及止水阀(343)。
9.根据权利要求8所述的再生水管网错接识别系统，其特征在于，在线监测单元还包括安装在再生水管道上的流量传感器(32)和水质传感器(33)以及与显示控制模块连接的光谱探测器(35)。
10.根据权利要求7-9任一所述的再生水管网错接识别系统，其特征在于，所述再生水管网错接识别系统还包括与中央控制器连接的杀菌剂自动投加单元(5)，杀菌剂自动投加单元包括通过第三管道(51)与再生水管网连通的第三加药箱(52)，第三管道上安装有第三投药开关(53)和第三投药计量泵(54)，第三加药箱(52)顶部设有第三加药口和第三进水口，第三加药口处设有第三加药料斗(55)，第三加药箱内部设有第三搅拌装置(56)。
说明书
一种再生水管网错接识别方法
技术领域
本发明涉及再生水处理技术领域，尤其涉及一种再生水管网错接识别方法。
背景技术
污水再生利用是解决我国水资源短缺和水环境污染问题的有效途径之一。随着污水再生处理技术的发展，再生水已广泛应用于工业、生态、城市及居民生活杂用，如城市绿化、冲厕、街道清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防等不同利用途径，且其利用规模和应用范围不断扩大。经过深度处理后的再生水在观感和嗅感上与饮用水都几乎没有区别，再生水安全事故例如管网错接、误饮、意外暴露等难以直观发现和防范，国内外都曾发生过多起再生水与饮用水管网错接事故。
我国再生水管网的主要布置形式为枝状管网(末端串环)，即由一根主干管分支出多条干管与干管相连的多条支管所组成的管网，枝状管网的水源为再生水厂出水且仅由一个方向供水。再生水管网错接事故主要发生在输配、利用等关键环节，例如主干管网、支线管网、居民小区供水管线等。现有的再生水与饮用水管网错接识别与防范方法主要包括水压检测法和水质检测法。水压检测法通常要求再生水管网供水压力低于饮用水管网供水压力，但可能对区域范围的服务水压调节和正常用水需求造成影响。现有的水质检测法包括取样检测和在线监测。取样检测的频率小，无法满足快速识别和控制管网错接的要求，而在线监测是基于常规水质指标(pH、余氯、浊度、电导率、氧化还原电位等)的监测，存在灵敏度低、可靠性低、反馈滞后等情况。随着我国再生水利用规模和应用范围的不断扩大，如何快速判别和防范再生水管网错接事故的发生是再生水管网工程施工、改造以及日常管理中需要高度关注的问题。
发明内容
为了解决现有技术中无法快速识别再生水管网错接的问题，本发明的目的是提供一种再生水管网错接识别方法，通过在再生水管网连接节点上游投加示踪剂，判断下游水体颜色，从而判断相应的管道是否发生错接。
本发明的可采用下列技术方案来实现：本发明提供一种再生水管网错接识别方法，包括以下步骤：
(1)确定需要判断再生水管网中是否发生错接的管道连接节点;
(2)确定着色示踪剂的类型及投加剂量，保证在上一连接节点上游水体中投加的示踪剂颜色在该连接节点下游显示，并且在到达下一连接节点之前已经消失;
(3)根据确定的着色示踪剂类型及投加剂量，在连接节点上游水体内投加着色示踪剂，并观察连接节点下游的水体颜色，若下游水体呈无色状态，则判断下游管道可能发生错接，若呈显色状态，则判断下游管道未发生错接。
本发明通过在再生水管网连接节点上游投加着色示踪剂改变水体颜色，观察下游管道内水体颜色即可判断是否发生错接，不需要通过检测水质或水压来判断，整体方法简单、易操作。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，当判断再生水管网某一连接节点下游管道可能发生错接时，再验证下游管道内水体是否具备再生水典型特征，若不具备，则判断该连接节点下游管道发生错接，或者，根据水样特征验证该连接节点附近自来水管网连接节点下游管道内水体是否具备再生水典型特征，若具备，则判断再生水管网的该连接节点下游管道发生错接;
在验证水体是否具备再生水典型特征时，若水样的EEM总荧光强度是自来水水样的6-10倍或者水样的UV254吸光度是自来水水样的3-5倍，则判断水体具备再生水典型特征，否则判断水体不具备再生水典型特征，可能存在自来水或其他水源的混入。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，在判断再生水管网末端的用户端供水管线未发生错接时，根据用户对再生水水质的不同要求，不同用户端供水管线经水质强化处理后形成不同水质等级的再生水，在不同用户端供水管线上投加不同颜色的着色示踪剂，用不同颜色指示不同水质等级的再生水;
或者再生水采用梯级利用模式时，在同一用户端供水管线中，不同用户下游管道中投加不同颜色的着色示踪剂，用不同颜色指示再生水的不同利用途径。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，相邻连接节点处投加不同颜色的着色示踪剂;同一连接节点处的着色示踪剂采用脉冲方式投加，脉冲间隔时间不小于该连接节点处再生水流经至下一连接节点处所需时间。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，在判断再生水管网内封闭管道是否发生错接时，在封闭管道内壁设置摄像头，通过监控封闭管道内水体颜色来判断，或者在封闭管道上设置自动取样器，通过监控自动取样器内水体颜色来判断;在判断再生水管网末端的管道是否发生错接时，通过管道出口处水体颜色来判断。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，监测连接节点处的水质参数，根据水质参数，确定杀菌剂的种类及投加剂量，向该连接节点处的再生水管中投加杀菌剂，杀菌剂选择非氧化性杀菌剂。
本发明还提供一种利用上述任一再生水管网错接识别方法构建的再生水管网错接识别系统，其包括位于再生水管网连接节点上游的示踪剂自动投加单元和位于连接节点下游的在线监测单元，示踪剂自动投加单元及在线监测单元均由中央控制器控制;在线监测单元包括监控摄像头及与其连接的显示控制模块，监控摄像头安装在再生水管内部，显示控制模块位于再生水管外部，或者，在线监测单元包括安装在再生水管上的自动取样器、监测自动取样器内水体颜色的监控摄像头以及与监控摄像头连接的显示控制模块。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，示踪剂自动投加单元包括通过第一管道与再生水管网连通的第一加药箱，第一管道上安装有与中央控制器连接的第一投药开关和第一投药计量泵，加药箱顶部设有第一加药口和第一进水口，第一加药口处设有第一加药料斗，加药箱内部设有第一搅拌装置。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，为了实时监测再生水的各项水质指标参数，在线监测单元还包括安装在再生水管道上的流量传感器和水质传感器，流量传感器、水质传感器与显示控制模块连接;流量传感器为智能水表、电磁流量计、超声波流量计中的一种或多种;水质传感器为pH计、浊度计、电导率仪、硬度仪、氧化还原电位仪、色度仪、余氯检测仪中的一种或多种。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，自动取样器包括通过第二管道与再生水管网连通的采样瓶，第二管道上安装有水泵及止水阀。通过自动取样器从再生水管网中获取部分样品，便于后续的各项检测研究。
再进一步地，在线监测单元还包括与显示控制模块连接的光谱探测器，光谱探测器为紫外分光光度计、三维荧光光谱仪中的一种或多种。通过光谱探测器可以获取UV254紫外吸光度和EEM三维荧光光谱等相关指标，从而通过有机物表征信息进一步验证再生水管网错接的情况。
作为本发明的一个优选实施方式，进一步地，所述再生水管网错接识别系统还包括与中央控制器连接的杀菌剂自动投加单元，杀菌剂自动投加单元包括通过第三管道与再生水管网连通的第三加药箱，第三管道上安装有第三投药开关和第三投药计量泵，第三加药箱顶部设有第三加药口和第三进水口，第三加药口处设有第三加药料斗，第三加药箱内部设有第三搅拌装置。增加杀菌剂自动投加单元可以有效减少再生水中微生物的滋生，保障再生水输配和利用过程的水质安全，避免再生水水质劣化对人体健康、管网设备设施等造成的可能危害。（发明人胡洪营;陈卓;徐闯;崔琦）
