公布日：2024.04.05
申请日：2024.03.05
分类号：C02F1/52(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种塑料回收清洗线专用污水处理系统及方法，包括加压溶气气浮机、加药装置、浊度仪、数据获取单元、第一分析单元、第二分析单元、调整单元以及修正单元，加压溶气气浮机用于将空气溶解于水中并在气浮池中释放微细气泡，使固体颗粒浮到水面形成浮渣，加药装置用于向污水中添加预设量的PAC，浊度仪监测气浮池中的污水浊度，第一分析单元根据浊度数据判定污水处理效果并确定是否调整PAC添加量或溶气气压，第二分析单元确定对水力停留时间的修正，本发明克服了现有技术中缺乏对塑料回收清洗线污水处理过程的监控以及及时响应的精确调整，导致污水处理的效率低效果差的问题。
权利要求书
1.一种塑料回收清洗线专用污水处理系统，其特征在于，包括：加压溶气气浮机，其用于通过溶气罐在预设溶气气压下将空气溶解至水中，在气浮池中通过减压释放出微细气泡，气泡附着在污水中的固体颗粒上降低其比重，使固体颗粒经过预设水力停留时间后浮到水面上形成浮渣，然后通过刮渣装置将浮渣排至浮渣槽；加药装置，其用以向溶气罐中的清水以预设PAC添加量添加PAC；浊度仪，其设置在气浮池内，用于检测气浮池中污水的浊度；数据获取单元，其与所述浊度仪相连，用以获取浊度仪检测到的浊度；第一分析单元，其与所述数据获取单元相连，用以根据浊度仪检测的所述浊度确定对污水处理效果的判定；根据所述浊度与预设浊度的第一相对差确定对预设PAC添加量的调整，或确定对预设溶气气压的调整；根据所述浊度与预设浊度的第二相对差确定污水处理效果是否达标；第二分析单元，其分别与所述数据获取单元以及第一分析单元相连，用以确定污水的处理效果评价值，并根据所述处理效果评价值确定对气浮池的预设水力停留时间的修正；调整单元，其与所述第一分析单元相连，用以对预设溶气气压以及预设PAC添加量进行调整；修正单元，其分别与所述第一分析单元、第二分析单元以及调整单元相连，用以对第一调整系数以及预设水力停留时间进行修正；所述第一相对差计算公式为△A=（R-R0）/R0，所述第二相对差计算公式为△B=（R0-R）/R0，其中，△A表示第一相对差，R表示浊度，R0表示预设浊度，△B表示第二相对差；所述第一调整系数由以下公式计算，设定
其中，X1表示第一调整系数，△A表示第一相对差；所述第一分析单元基于所述第一相对差小于等于第一预设相对差的比对结果确定对预设溶气气压的调整；所述第一分析单元基于所述第一相对差大于第一预设相对差的比对结果确定对预设PAC添加量的调整；所述第一分析单元在确定对预设溶气气压进行调整条件下，所述调整单元根据以下第一调整系数对预设溶气气压进行调整，并将调整后的溶气气压设置为Qq=Q×X1，Qq为调整后的溶气气压，Q为预设溶气气压；所述第一分析单元在确定对预设PAC添加量F1进行调整条件下，所述调整单元基于所述第一相对差小于等于第二预设相对差的比对结果确定以第二调整系数对预设PAC添加量进行调整，并将调整后的预设PAC添加量设置为FF1=F1×X2；所述调整单元基于所述第一相对差大于第二预设相对差的比对结果确定以第三调整系数对预设PAC添加量进行调整；其中，1＜X2＜X3＜1.5，X2表示第二调整系数，X3表示第三调整系数；所述第一分析单元基于所述第二相对差小于等于第三预设相对差的比对结果确定污水处理效果不达标，并在不达标条件下，所述修正单元根据以下第一修正系数对第一调整系数进行调整，并将调整后的第一调整系数设置为Xx1=X1×Z1，设定：
其中，Z1为第一修正系数，△B表示第二相对差，Xx1为调整后的第一调整系数；所述第二分析单元基于所述处理效果评价值小于预设处理效果评价值的比对结果确定对气浮池的预设水力停留时间进行修正；所述修正单元基于第三相对差小于等于第四预设相对差的比对结果确定以第二修正系数对气浮池的预设水力停留时间进行修正；所述修正单元基于第三相对差大于第四预设相对差的比对结果确定以第三修正系数对气浮池的预设水力停留时间进行修正；其中，1＜Z2＜Z3＜1.5，Z2表示第二修正系数，Z3表示第三修正系数；所述第三相对差计算公式为的值为△C=（C0-C）/C0，其中，△C表示第三相对差，C0表示预设处理效果评价值，C表示处理效果评价值；将调整后的气浮池的水力停留时间设置为FF2=F2×Z2，或FF2=F2×Z3，F2为预设水力停留时间。
2.根据权利要求1所述的塑料回收清洗线专用污水处理系统，其特征在于，所述第一分析单元基于浊度仪检测到的浊度小于等于预设浊度的比对结果确定对污水处理效果的判定。
3.根据权利要求1所述的塑料回收清洗线专用污水处理系统，其特征在于，所述第一分析单元基于所述第二相对差大于第三预设相对差比对结果确定污水处理效果达标。
4.根据权利要求1所述的塑料回收清洗线专用污水处理系统，其特征在于，所述第二分析单元根据以下公式计算污水的处理效果评价值，设定
其中，C表示处理效果评价值，hi表示浊度仪在预设时长T内第i次检测得到的浊度，Hh表示浊度仪在预设时长T内检测到的n个浊度的平均值，n表示浊度仪的检测次数。
5.一种应用于权利要求1-4任一项所述的塑料回收清洗线专用污水处理系统的方法，其特征在于，包括：数据获取单元获取浊度仪检测到的浊度；第一分析单元根据浊度仪检测到的浊度确定对污水处理效果的判定；根据所述浊度与预设浊度的第一相对差确定对预设PAC添加量的调整，或确定对预设溶气气压的调整；根据所述浊度与预设浊度的第二相对差确定污水处理效果是否达标；第二分析单元确定污水的处理效果评价值，并根据所述处理效果评价值确定对气浮池的预设水力停留时间的修正。
发明内容
为此，本发明提供一种塑料回收清洗线专用污水处理系统及方法，用以克服现有技术中缺乏对塑料回收清洗线污水处理过程的监控以及及时响应的精确调整，导致污水处理的效率低效果差的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种塑料回收清洗线专用污水处理系统，包括：
加压溶气气浮机，其用于通过溶气罐在预设溶气气压下将空气溶解至水中，在气浮池中通过减压释放出微细气泡，气泡附着在污水中的固体颗粒上降低其比重，使固体颗粒经过预设水力停留时间后浮到水面上形成浮渣，然后通过刮渣装置将浮渣排至浮渣槽；
加药装置，其用以向溶气罐中的清水以预设PAC添加量添加PAC；
浊度仪，其设置在气浮池内，用于检测气浮池中污水的浊度；
数据获取单元，其与所述浊度仪相连，用以获取浊度仪检测到的浊度；
第一分析单元，其与所述数据获取单元相连，用以根据浊度仪检测的所述浊度确定对污水处理效果的判定；
根据所述浊度与预设浊度的第一相对差确定对预设PAC添加量的调整，或确定对预设溶气气压的调整；
根据所述浊度与预设浊度的第二相对差确定污水处理效果是否达标；
第二分析单元，其分别与所述数据获取单元以及第一分析单元相连，用以确定污水的处理效果评价值，并根据所述处理效果评价值确定对气浮池的预设水力停留时间的修正；
调整单元，其与所述第一分析单元相连，用以对预设溶气气压以及预设PAC添加量进行调整；
修正单元，其分别与所述第一分析单元、第二分析单元以及调整单元相连，用以对第一调整系数以及预设水力停留时间进行修正；
所述第一相对差计算公式为△A=（R-R0）/R0，所述第二相对差计算公式为△B=（R0-R）/R0，其中，△A表示第一相对差，R表示浊度，R0表示预设浊度，△B表示第二相对差；
所述第一调整系数由以下公式计算，设定
其中，X1表示第一调整系数，△A表示第一相对差。
进一步地，所述第一分析单元基于浊度仪检测到的浊度小于等于预设浊度的比对结果确定对污水处理效果的判定。
进一步地，所述第一分析单元基于所述第一相对差小于等于第一预设相对差的比对结果确定对预设溶气气压的调整；
所述第一分析单元基于所述第一相对差大于第一预设相对差的比对结果确定对预设PAC添加量的调整。
进一步地，所述调整单元以第一调整系数对预设溶气气压进行调整。
进一步地，所述调整单元基于所述第一相对差小于等于第二预设相对差的比对结果确定以第二调整系数对预设PAC添加量进行调整；
所述调整单元基于所述第一相对差大于第二预设相对差的比对结果确定以第三调整系数对预设PAC添加量进行调整；
其中，1＜X2＜X3＜1.5，X2表示第二调整系数，X3表示第三调整系数。
进一步地，所述第一分析单元基于所述第二相对差大于第三预设相对差比对结果确定污水处理效果达标。
进一步地，所述第二分析单元根据以下公式计算污水的处理效果评价值，设定
其中，C表示处理效果评价值，hi表示浊度仪在预设时长T内第i次检测得到的浊度，Hh表示浊度仪在预设时长T内检测到的n个浊度的平均值，n表示浊度仪的检测次数。
进一步地，所述第二分析单元基于所述处理效果评价值小于预设处理效果评价值的比对结果确定对气浮池的预设水力停留时间进行修正。
进一步地，所述修正单元基于第三相对差小于等于第四预设相对差的比对结果确定以第二修正系数对气浮池的预设水力停留时间进行修正；
所述修正单元基于第三相对差大于第四预设相对差的比对结果确定以第三修正系数对气浮池的预设水力停留时间进行修正；
其中，1＜Z2＜Z3＜1.5，Z2表示第二修正系数，Z3表示第三修正系数。
所述第三相对差计算公式为的值为△C=（C0-C）/C0，其中，△C表示第三相对差，C0表示预设处理效果评价值，C表示处理效果评价值。
另一方面，本发明还提供一种应用于塑料回收清洗线专用污水处理系统的方法，包括：
数据获取单元获取浊度仪检测到的浊度；
第一分析单元根据浊度仪检测到的浊度确定对污水处理效果的判定；
根据所述浊度与预设浊度的第一相对差确定对预设PAC添加量的调整，或确定对预设溶气气压的调整；
根据所述浊度与预设浊度的第二相对差确定污水处理效果是否达标；
第二分析单元确定污水的处理效果评价值，并根据所述处理效果评价值确定对气浮池的预设水力停留时间的修正。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明具体而言，本发明通过加药装置直接将PAC加入溶气罐中的清水，使得溶气罐中的清水在气浮池中对污水进行絮凝的同时产生气泡使得絮凝后的固体颗粒上浮，由于大量气泡直接起到搅拌作用，提高了污水处理的效率。
进一步地，本发明根据浊度仪检测到的浊度与预设浊度的比对结果确定是否对污水处理效果进行判定，实时监控污水的浊度以快速获知处理过程的效果，确保系统能够在污水质量发生变化时迅速响应，自动决定是否需要对污水处理效果进行判定，自动化决策减少了人工干预，提高了操作效率。
进一步地，本发明根据所述第一相对差与第一预设相对差的比对结果确定是否对预设PAC添加量进行调整，更精细化的确定调整方式避免了化学药品的过量或不足使用，若第一相对差低于或等于第一预设相对差，选择调整溶气气压而不是直接增加药品量，以在不增加化学药品成本的情况下提高处理效率。
进一步地，本发明根据公式计算第一调整系数以更加精确地对预设溶气气压进行调整，快速响应浊度监测结果的变化，及时优化气浮过程的效率，正确的气压调整能够减少能源浪费，因为系统仅在需要时增加气压，而不是持续运行在较高的不必要气压下。
进一步地，本发明根据所述第一相对差与第二预设相对差的比对结果确定对预设PAC添加量进行调整的调整系数，实现更为精确和有针对性的处理，通过合理设置调整系数的范围，以防止过度调整预设PAC添加量，从而避免资源浪费和潜在的二次污染，在确保处理效果的同时最大化成本效益。
进一步地，本发明根据所述第二相对差与第三预设相对差的比对结果确定污水处理效果是否达标，能够避免不必要的调整，减少化学药品的消耗，节约成本，同时避免可能的二次污染，自动化的判定过程减少了人工判断的时间和可能出现的错误，提高了整个污水处理系统的操作效率，基于数据的决策过程增强了对整个污水处理过程的控制，有助于保持处理效果的精确性和可靠性。
进一步地，本发明根据公式计算第一修正系数对第一调整系数进行调整，确保了修正的精确度，避免了过度修正导致的资源浪费，在不牺牲处理效果的前提下节约处理成本。
进一步地，本发明根据公式计算污水的处理效果评价值，以精确评估污水浊度的平均水平以及稳定程度。
进一步地，本发明根据所述处理效果评价值与预设处理效果评价值的比对结果确定是否对气浮池的预设水力停留时间进行修正，确保污水在气浮池内有足够的时间进行有效处理，从而提高处理效果。
进一步地，本发明根据所述第三相对差与第四预设相对差的比对结果确定对气浮池的预设水力停留时间进行修正的修正系数，以精确地修正预设水力停留时间，在确保污水处理的效果的同时保证处理的效率。
（发明人：陆海彪）
