本發(fā)明屬于環(huán)保水處理技術領域，特別涉及一種高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置。

背景技術：

隨著科技的發(fā)展，科研人員合成了眾多的有機高分子聚合體藥劑并將其應用于化學制造、給水及污水處理領域，以達到更優(yōu)品質的化工產品或者更好的水處理效果。例如人工合成的有機高分子材料聚丙烯酰胺(pam)，其分子量可高達數百萬到千萬道爾頓，廣泛應用于石油化工、自來水處理、污水處理和污泥處理等行業(yè)。

使用該類藥劑時，需將其溶解至水中形成水溶液方可進行投加。由于藥劑分子量過大導致其在水中溶解度一般不高(0.5～8‰)，且溶藥過程中顆粒態(tài)藥劑需緩慢、均勻投入水中，藥劑投加不當極易粘結成塊、無法完成溶液配制；此外，還需要長時間(1～2h)的攪拌方能完成該藥劑的水溶液配制?，F有此類藥劑的配制設備大多采用顆粒態(tài)藥劑人工衡量和投加的方式運行，在人工配制藥劑溶液時有存在其固有缺點：首先，固體藥劑投加量計量不精確，一般采用固定容器衡量需投加藥劑的質量，誤差較大；其次，固體藥劑投加方式不可控，此類藥劑需緩慢、均勻投加以保證顆粒藥劑完全分散入水中，保證其不凝結成塊；最后，人工操作繁瑣且誤差較大，導致配制藥劑的精度和質量無法保證。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置，通過在plc控制器上輸入需要配置藥劑的濃度和體積，plc控制器自動計算需投加顆粒態(tài)藥劑的質量，并控制進水閥打開、溶藥攪拌機啟動；在配藥進水體積達到設定值時螺桿輸藥機啟動，通過轉速或者運行時間實現螺桿輸藥機對顆粒態(tài)藥劑的定量投加；控制系統(tǒng)根據配置藥劑輸入濃度值的大小按照相應的藥劑投加程序和攪拌程序控制溶藥攪拌機的運行時間；當溶藥完成后攪拌機停轉，加藥系統(tǒng)啟動進行藥劑投加。該裝置擁有并聯運行的兩組溶藥箱組成，控制器可通過檢測各溶藥箱液位、顆粒態(tài)藥劑投加口位置、加藥機運行情況等信息綜合識別處于待機狀態(tài)的溶藥箱，并進行后續(xù)的溶藥作業(yè)；本發(fā)明具有操作簡便，藥劑配制精度好、質量優(yōu)，自動化程度高等優(yōu)點，并可與中控室進行遠程通訊，實現遠程操作。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置，包括攪拌箱體、供藥系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中：

攪拌箱體為均帶有超聲波液位計14的1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3，1#溶藥箱體1配置有1#攪拌器2，2#溶藥箱體3配置有2#攪拌器4；

供藥系統(tǒng)包括藥劑存儲斗6，藥劑存儲斗6連接螺桿輸藥機7通過藥劑投加轉換斗8向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3投放藥劑；

供水系統(tǒng)包括帶有快速轉換接頭17的一路主管路和分別帶有常閉電磁閥13的兩路分管路，兩路分管路的一端均與主管路連接，另一端分別接入1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3；

控制系統(tǒng)包括連接超聲波液位計14獲取1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3內液位信息的plc控制器12，plc控制器12與直流電機5連接從而控制螺桿輸藥機7的螺桿運行時間或者螺桿轉速，與轉換斗伺服電機9連接從而控制藥劑投加轉換斗8向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3投放藥劑，與常閉電磁閥13連接控制其啟閉從而控制向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3供水，與1#攪拌器2和2#攪拌器4連接控制其攪拌時間和速度。

所述plc控制器12連接有可視化i/o設備16，可視化i/o設備16一方面顯示各受控設備參數信息，另一方面提供配置的藥劑體積和濃度信息。

所述plc控制器12根據1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3內液位信息以及1#攪拌器2和2#攪拌器4的運轉情況，判別處于待機狀態(tài)的溶藥箱體。

所述藥劑投加轉換斗8上部與螺桿輸藥機7的出口連接，下部為出藥口，轉換斗伺服電機9連接藥劑投加轉換斗8帶動其沿轉動件左右轉動，并在轉動極限位置設置限位開關，轉動至左極限位置時，藥劑投加轉換斗8出藥口朝向1#攪拌器2，轉動至右極限位置時，藥劑投加轉換斗8出藥口朝向2#攪拌器4，所述限位開關與plc控制器12連接，plc控制器12根據限位開關的狀態(tài)判斷藥劑投加轉換斗8的加藥對象。

所述plc控制器12與用戶中控系統(tǒng)遠程通訊，實現遠程操控。

所述plc控制器12連接加藥機一10和加藥機二11，控制加藥機一10和加藥機二11向藥劑存儲斗6加藥。

本發(fā)明還提供了基于所述高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置的投加方法，包括如下步驟：

1、向plc控制器12輸入配制藥劑濃度及體積參數，plc控制器12識別處于待機工況的溶藥箱體，計算出藥劑質量和水的體積，控制打開待機工況溶藥箱體的常閉電磁閥13，實現進水，進水量達標后，關閉常閉電磁閥13；

2、控制轉換斗伺服電機9使藥劑投加轉換斗8轉向待機工況溶藥箱體，啟動直流電機5控制螺桿輸藥機7投放藥劑，藥劑投放量達標后，關閉直流電機5；

3、控制待機工況溶藥箱體的攪拌器工作，攪拌時間達標后，關閉攪拌器；

4、plc控制器12根據溶藥箱體的液位、藥劑投加轉換斗8投加口位置、直流電機5啟停、常閉電磁閥13啟閉以及攪拌器啟停信息識別待機工況的溶藥箱體，進行新一周期的藥劑配制。

藥劑自動配制濃度為1‰～1％，單次配制體積為200～500l；當藥劑自動配制濃度小于5‰時，所需藥劑一次投加完畢，攪拌持續(xù)時間為1.5h；當濃度大于5‰時，所需藥劑分兩次投加，第一次投加所需藥劑量的60％，攪拌0.5h后投加剩余部分，隨后持續(xù)攪拌1.5h。

與現有技術相比，本發(fā)明采用超聲波液位計和plc控制器預置程序控制溶藥箱進水、投藥，保證藥劑配制體積、濃度的精準；通過螺桿輸藥機緩慢、均勻的藥劑投入，使得顆粒藥劑完全分散入水中、不凝結成塊，保障藥劑配制的質量。

本發(fā)明自動化程度極高，僅需在溶藥裝置上輸入需配藥劑的體積和濃度，剩余操作均可自動完成，大幅降低人工操作的低效和低質；

本發(fā)明還可實現遠程操控，溶藥裝置的plc控制器可與用戶中控系統(tǒng)進行遠程通訊，并實現遠程操控。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結構示意圖(俯視圖)。

圖2是圖1中aa剖視圖。

圖3是本發(fā)明結構示意圖(正視圖)。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。

如圖1、圖2和圖3所示，一種高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置，包括攪拌箱體、供藥系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中：

攪拌箱體為均帶有超聲波液位計14的1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3，1#溶藥箱體1配置有1#攪拌器2，2#溶藥箱體3配置有2#攪拌器4。根據需求，可增設溶藥箱體的數量，各溶藥箱體排布在一起，設置在設備基座15上，便于加藥和加水。

供藥系統(tǒng)包括加藥機一10和加藥機二11，加藥機一10和加藥機二11連接藥劑存儲斗6向其供藥，藥劑存儲斗6連接螺桿輸藥機7通過藥劑投加轉換斗8向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3投放藥劑。加藥機一10和加藥機二11設置在設備基座15上，藥劑存儲斗6、螺桿輸藥機7和藥劑投加轉換斗8均布置在1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3的頂部相鄰處。

供水系統(tǒng)包括帶有快速轉換接頭17的一路主管路和分別帶有常閉電磁閥13的兩路分管路，兩路分管路的一端均與主管路連接，另一端分別接入1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3。主管路和分管路均布置在溶藥箱體下部，自下向上供水。

控制系統(tǒng)包括連接超聲波液位計14獲取1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3內液位信息的plc控制器12，plc控制器12與直流電機5連接從而控制螺桿輸藥機7的螺桿運行時間或者螺桿轉速，與轉換斗伺服電機9連接從而控制藥劑投加轉換斗8向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3投放藥劑，與常閉電磁閥13連接控制其啟閉從而控制向1#溶藥箱體1或2#溶藥箱體3供水，與1#攪拌器2和2#攪拌器4連接控制其攪拌時間和速度。plc控制器12連接有可視化i/o設備16，可視化i/o設備16一方面顯示各受控設備參數信息，另一方面提供配置的藥劑體積和濃度信息。plc控制器12同時還連接加藥機一10和加藥機二11，控制加藥機一10和加藥機二11向藥劑存儲斗6加藥。

藥劑投加轉換斗8上部與螺桿輸藥機7的出口連接，下部為出藥口，轉換斗伺服電機9連接藥劑投加轉換斗8帶動其沿轉動件左右轉動，并在轉動極限位置設置限位開關，轉動至左極限位置時，藥劑投加轉換斗8出藥口朝向1#攪拌器2，轉動至右極限位置時，藥劑投加轉換斗8出藥口朝向2#攪拌器4，所述限位開關與plc控制器12連接，plc控制器12根據限位開關的狀態(tài)判斷藥劑投加轉換斗8的加藥對象。

可將plc控制器12與用戶中控系統(tǒng)遠程通訊，實現遠程操控。

基于上述高分子有機聚合體藥劑的自動化溶解投加裝置，本發(fā)明投加方法包括如下步驟：

1、向plc控制器12輸入配制藥劑濃度及體積參數，plc控制器12根據1#溶藥箱體1和2#溶藥箱體3內液位信息以及1#攪拌器2和2#攪拌器4的運轉情況，識別處于待機工況的溶藥箱體，根據配制藥劑的濃度和體積在設定的公式下計算得出藥劑質量和水的體積，控制打開待機工況溶藥箱體的常閉電磁閥13，實現進水，進水量達標后，關閉常閉電磁閥13。

2、控制轉換斗伺服電機9使藥劑投加轉換斗8轉向待機工況溶藥箱體，啟動直流電機5控制螺桿輸藥機7投放藥劑。藥劑投放量達標后，關閉直流電機5，控制待機工況溶藥箱體的攪拌器工作，轉速為100r/min，攪拌時間達標后，關閉攪拌器。藥劑投放量由直流電機5驅動的螺桿輸藥機7定量控制；溶藥體積通過溶藥箱內的液位(幾何尺寸已定)進行控制。

3、plc控制器12根據溶藥箱體的液位、藥劑投加轉換斗8投加口位置、直流電機5啟停、常閉電磁閥13啟閉以及攪拌器啟停信息識別待機工況的溶藥箱體，進行新一周期的藥劑配制。

本發(fā)明藥劑投加轉換斗8可在兩組溶藥箱體間自動切換，plc控制器12自動識別藥劑投加口的位置，啟動相應系列設備，實現自動化溶解投加裝置的無人值守操作。

本發(fā)明中，為保證攪拌效果，藥劑自動配制濃度為1‰～1％，單次配制體積為200～500l；當藥劑自動配制濃度小于5‰時，所需藥劑一次投加完畢，攪拌持續(xù)時間為1.5h；當濃度大于5‰時，所需藥劑分兩次投加，第一次投加所需藥劑量的60％，攪拌0.5h后投加剩余部分，隨后持續(xù)攪拌1.5h。