本發(fā)明涉及一種用于測量廢水中的顆粒/固體物質(zhì)的量(密度)以及基于預(yù)期應(yīng)用來稀釋顆粒量的系統(tǒng)。目前實(shí)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中對顆粒量進(jìn)行快速而連續(xù)的測量，該系統(tǒng)被放置在工業(yè)設(shè)施的工藝的期望步驟之內(nèi)。這樣，系統(tǒng)產(chǎn)生快速結(jié)果并且繼而降低分析和評估成本。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境意識的增強(qiáng)，灰水(也被稱為廢水)現(xiàn)在正被處理并用在整個工業(yè)的許多領(lǐng)域中，作為污染物釋放到大自然。

然而，在這樣的工業(yè)中以不受控制的方式且在沒有處理的情況下使用包含大量重金屬漿料或不想要的顆粒的水可導(dǎo)致環(huán)境污染、降低使用領(lǐng)域周圍的生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量或者導(dǎo)致取決于工業(yè)使用領(lǐng)域的健康問題。

事實(shí)上，使用工業(yè)領(lǐng)域的廢水需要特定的質(zhì)量要求。因此，從灰水再循環(huán)系統(tǒng)獲得的水應(yīng)該符合預(yù)期使用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。通常，經(jīng)由處理灰水獲得的公共用水必須在衛(wèi)生和微生物方面是安全的、無色的且完全沒有固體廢物。必須在儲存被處理的水之后幾天不能形成氣味。目前，由于缺乏對公共用水質(zhì)量和企業(yè)工作原則的法律規(guī)定，建議針對制造灰水再循環(huán)系統(tǒng)的公司處理的灰水的質(zhì)量給出書面保證。

因?yàn)榛宜S多組分，諸如SiO₂、P₂O₅、Fe₂O₃、CaO、Al₂O₃、MgO、ZnO、TiO₂，所以在使用這樣的水時采用格柵和篩分、沉降池或中和、凝結(jié)和絮凝及類似方法。

對于根據(jù)期望用于工業(yè)設(shè)施的處理、凈化和清潔的工藝，首先，有必要計(jì)算灰水中的污染物或不想要的顆粒的比例。為了確定液體中的不想要的顆粒的比例，使液體可再次重復(fù)使用并再次引入到生產(chǎn)工藝，整個生產(chǎn)系統(tǒng)被暫停并且在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)下在實(shí)驗(yàn)室中分析水樣。因?yàn)榈贸龇治鼋Y(jié)果需要幾個小時有時需要幾天，所以對于工業(yè)而言暫停該工藝需要很多成本。出于這些缺點(diǎn)的原因，灰水難以達(dá)到一定的使用標(biāo)準(zhǔn)，并且不期望水平下的顆粒保留在水中。

現(xiàn)有技術(shù)的示例是專利申請?zhí)朩O2006008472A2。該申請名為“灰水過濾系統(tǒng)(Grey water filtering system)”，其描述了一種用于回收灰水的過濾組件。該系統(tǒng)使用用于過濾灰水中不想要的物質(zhì)的過濾器，以將顆粒和固體物質(zhì)與水分離?；宜柚^濾機(jī)構(gòu)而再循環(huán)，該過濾機(jī)構(gòu)包括保持通過電解海水而產(chǎn)生的沉積物質(zhì)的支撐網(wǎng)或覆蓋物。

然而，上述申請所涵蓋的系統(tǒng)是相當(dāng)昂貴而耗時的。而且，經(jīng)歷這些工藝的水不夠清潔以用作飲用水，并且在這種情況下，消費(fèi)者不方便使用這樣的高成本工藝而用于僅出于工業(yè)目的處理水的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提出一種這樣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)測量、記錄、報告液體中的顆粒量、改變液體混合比并被計(jì)算機(jī)自動地控制，以便基于液體的使用領(lǐng)域和用戶的期望而獲得包含期望水平下的顆粒的液體。

本發(fā)明的另一目的是防止在獲得供不同工業(yè)應(yīng)用使用的各種水平下的灰水時遇到的問題。

本發(fā)明的另一目的是確保容易地確定液體中的顆粒和固體物質(zhì)的量和密度。

本發(fā)明的另一目的是防止用于確定物質(zhì)密度和含量的傳統(tǒng)方法中遇到的時間損失。

本發(fā)明的另一目的是降低與分析顆粒和改變液體中的顆粒比關(guān)聯(lián)的成本。

附圖說明

圖1是廢水回收系統(tǒng)的視圖。

圖2是包括探針組和PLC系統(tǒng)的顆粒量分析器的視圖。

圖3是用于混凝土生產(chǎn)的混合水制備和均化的工作站的視圖。

上面所示的部分已經(jīng)逐一編號，并且各部分名稱對應(yīng)于下面給出的這些附圖標(biāo)記：

1、用于自動水清潔線的泵

2、分析設(shè)備清潔線

3、廢水饋送線

4、分析設(shè)備

4.1、發(fā)射器系統(tǒng)

4.1.1、發(fā)射器探針

4.2、接收器系統(tǒng)

4.2.1、接收器探針

5、系統(tǒng)處理器

6、箱

6.1、清潔水箱

6.2、攪拌箱

6.3、傳送蓋

7、清潔水饋送線

8、攪拌器驅(qū)動機(jī)構(gòu)

9、攪拌器

10、排放蓋

11、控制面板

12、PLC/控制系統(tǒng)

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種實(shí)時確定液體中的顆粒量的系統(tǒng)，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括：廢液饋送線(3)，所述廢液饋送線(3)確保將廢液饋送到所述系統(tǒng)中；至少一個箱(6)，廢液儲存在所述至少一個箱(6)中，并且所述至少一個箱(6)包括攪拌器(9)和攪拌器驅(qū)動機(jī)構(gòu)(8)，所述攪拌器(9)以阻止所述廢液中的顆粒和固體物質(zhì)沉降的方式確?；旌衔锞鶆颍鰯嚢杵黩?qū)動機(jī)構(gòu)(8)控制所述攪拌器(9)；清潔水饋送線(7)，所述清潔水饋送線(7)提供通向箱(6)的清潔水進(jìn)口；排放蓋/閥(10)，所述排放蓋/閥(10)確保均勻化的所述廢液和/或固體物質(zhì)被排放并發(fā)射到使用地點(diǎn)；至少一個分析設(shè)備(4)，所述至少一個分析設(shè)備(4)確定在所述廢液流動期間進(jìn)入箱中的廢液的顆粒密度；PLC/控制系統(tǒng)(12)，所述PLC/控制系統(tǒng)(12)位于控制面板(11)上，從所述分析設(shè)備(4)接收的值被傳送到所述控制面板(11)；清潔線(2)，所述清潔線(2)借助自動水清潔線泵(1)將加壓水饋送到分析設(shè)備(4)。

使用本發(fā)明所涵蓋的所述系統(tǒng)之目的是，能基于應(yīng)用地點(diǎn)和廢液的用戶獲得包含期望比例的顆粒的液體，并且出于該目的，創(chuàng)建了一種在廢水從一個地方發(fā)射/運(yùn)輸?shù)搅硪粋€地方的同時測量、記錄、報告所述廢液中的顆粒量、改變液體混合比并被計(jì)算機(jī)自動地控制的系統(tǒng)。

在該系統(tǒng)中獲得期望顆粒密度的液體的工藝包括以下步驟：

·通過穿過分析設(shè)備(4)而將從廢液饋送線(3)接收的廢水儲存在箱(6)中；

·在將廢液傳遞到所述箱期間接收由分析設(shè)備(4)給出的關(guān)于水的污染程度和水內(nèi)的顆粒密度的信息，并且將感測到的信號傳送到處理器(5)以及所述控制面板(12)上的PLC控制系統(tǒng)(12)；

·由PLC控制系統(tǒng)(12)將從分析設(shè)備(4)接收的信號轉(zhuǎn)換為顆粒密度并且將這些值顯示在PLC屏幕上；

·將值與由用戶預(yù)先確定并記錄在控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的密度值進(jìn)行比較；

·如果測量的值符合由用戶預(yù)先確定并記錄在所述系統(tǒng)中的密度值的測量范圍，則將所述箱中的水傳送到所述箱之外；

·如果測量的值不符合由用戶預(yù)先確定并記錄在所述系統(tǒng)中的密度值的測量范圍，則PLC控制系統(tǒng)計(jì)算為了增加水量并稀釋密度所需要的水量，并且實(shí)現(xiàn)從清潔液體饋送線(7)進(jìn)水；

·經(jīng)由排放蓋/閥(10)從箱去除最終均勻化的液體并且將此液體傳送到使用地點(diǎn)。

在實(shí)現(xiàn)上述步驟的同時，所述攪拌器(9)同時由攪拌器驅(qū)動機(jī)構(gòu)(8)以防止所述箱(6)內(nèi)的液體中的顆粒沉降并且確保液體均勻的方式操作。由此，收集在所述箱(6)中的液體始終均勻。

所述系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)在于，在分析期間不需要暫停和中斷整個工業(yè)設(shè)施的工藝。根據(jù)期望，接收的即時信息以及分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)了工藝的持續(xù)化。這樣，在單位時間內(nèi)執(zhí)行了更多的工作并且減少了用于分析的支出。

因?yàn)樵谒鱿到y(tǒng)內(nèi)將不再需要進(jìn)行這種分析的員工，所以產(chǎn)生了不依賴于個人經(jīng)驗(yàn)和關(guān)心的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量值。該特性繼而允許在任何類型的工業(yè)設(shè)施里安全而可靠地使用所述系統(tǒng)。

以安全而可靠的方式使用所述系統(tǒng)的另一個因素在于，所述系統(tǒng)具備自我質(zhì)量控制和規(guī)則自校準(zhǔn)。所述系統(tǒng)借助分析設(shè)備清潔線(2)將加壓水饋送到所述分析設(shè)備(4)。饋送加壓水的所述分析設(shè)備清潔線(2)通過自動水清潔泵(1)進(jìn)行饋送。由此，所述系統(tǒng)防止了不想要的顆粒沉降在所述分析設(shè)備(4)上且防止了錯誤的測量。

探針、傳感器和類似的收發(fā)器機(jī)構(gòu)能用在本發(fā)明的本系統(tǒng)中。

在這種情況下，本發(fā)明的另一顯著特性是所述分析設(shè)備(4)(也可以是探針組(4))與所述PLC控制系統(tǒng)(12)之間的關(guān)系。圖2中給出的探針組(4)包括與發(fā)射器探針(4.1.1)連接的發(fā)射器系統(tǒng)(4.1)，以及與接收探針(4.2.1)連接的接收器系統(tǒng)(4.2)。

所述探針組(4)可取決于將使用所述系統(tǒng)的工業(yè)工藝而變化，并且還可包括射束、磁場、聲音及類似的波收發(fā)器。

為了說明，當(dāng)考慮使用射束探針(4)的系統(tǒng)時，通過由發(fā)射器系統(tǒng)(4.1)供應(yīng)的動力使從所述發(fā)射器探針(4.1.1)發(fā)出的所述射束撞擊穿過所述廢液饋送線(3)并由圖2中的箭頭示出的水流內(nèi)的顆粒，并且由接收器探針(4.2.1)傳送到所述接收器系統(tǒng)(4.2)。所述接收器系統(tǒng)(4.2)發(fā)射接收到PLC和控制系統(tǒng)(12)的信號，并且該工藝運(yùn)行。

在這一點(diǎn)上，射束發(fā)射器系統(tǒng)(4.1)可以被選擇為發(fā)送紅外線、紫外線及類似的射束。

另一方面，所述接收器探針(4.2.1)必須能夠檢測從與之連接的所述發(fā)射器系統(tǒng)(4.1)發(fā)出的射束的波長。

因此，所述探針組(4)必須位于水流內(nèi)，并且廢液饋送線(3)在水流入箱(6)的點(diǎn)上。

因?yàn)樵谒鱿鋬?nèi)流動的所述廢液(水)尚未均勻化，所以具有相同顆粒密度的廢液(水)不應(yīng)該始終通過所述探針組。然而，因?yàn)閺乃鼋邮掌魈结?4.2.1)接收的信號被傳送到所述PLC控制系統(tǒng)(12)，所以所述系統(tǒng)將最終密度表示為在液體通過期間獲得的信號平均值，誤差容限降低。

還用于制造特別是用在建筑工地的砂漿混合、澆灌和物質(zhì)制備中的灰水，有必要產(chǎn)生最佳的雜質(zhì)水平，所述系統(tǒng)旨在通過減少水中的雜質(zhì)來獲得能用于砂漿及其它混合物的雜質(zhì)水平下的水。當(dāng)以特別適用于混凝土生產(chǎn)的混合水制備的工藝的方式詳解本系統(tǒng)時，獲得圖3中所示的系統(tǒng)。

據(jù)此，所述系統(tǒng)可具有超過一個箱(6)。當(dāng)這些箱中的一個箱(6.1)儲存清潔水時，這種儲存的清潔水在必要時用于稀釋主箱中的廢水。由此，按照從所述PLC控制系統(tǒng)(12)接收的命令借助傳送蓋(6.3)在所述清潔水箱與所述主箱(6.2)(也被稱為攪拌箱)之間發(fā)生水的通過。通過的水量取決于由所述PLC控制系統(tǒng)(12)進(jìn)行的計(jì)算，通過將記錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的密度與測量的值進(jìn)行比較，所述PLC控制系統(tǒng)(12)確定進(jìn)入所述主箱的廢水的顆粒密度。

本發(fā)明的所述系統(tǒng)的所有部件以及這樣的部件的數(shù)目和尺寸可基于將使用所述系統(tǒng)的工業(yè)工藝而變化。