[0001] 本申请涉及水处理技术领域，具体涉及一种水处理用聚合硫酸铁加药装置及其加药方法。

[0002] 水处理被广泛应用于环保、建筑、农业、能源和石化等各个领域。水处理药剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂，经过运用这些化学药剂，可使水质达到合格要求。絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度处理。其中，聚合硫酸铁是一种新型无机高分子絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、pH适用范围广、对设备腐蚀性小、生产成本低等特点。聚合硫酸铁中和悬浮颗粒电荷的能力很强，比表面积大、吸附能力强，能很好地去除水中的悬浮物、微生物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质，且脱色、除臭、破乳及污泥脱水等功能较强。

[0003] 水处理过程中由于水源恶劣和水质波动，会大大增加场站的生产技术管理难点和人员负担，并带来一系列技术难题和运行维护挑战。传统的聚合硫酸铁加药装置在水处理过程中存在以下缺陷：一、只检测影响混凝效果的各项表观参数，例如原水流量、浊度和混凝剂流量，存在可靠性低、无法建立数学模型、控制精度差、操作难等无法克服的缺点；二、无法根据水质波动自动调节运行参数，需要人为手动调节加药量或按照理论值固定投加，若加药量不够，药剂不易沉降，出水浊度高，若加药量超量，会增大运营成本，会对工艺产生影响，人工调节无法及时反馈运行状态，导致设备严重污染，混凝效果差，增加操作难度，水处理周期大大增加；三、不仅浪费大量的药剂，费时费力，还存在一定的重大隐患。

[0045] 以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

[0046] 在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

[0047] 本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

[0048] 本申请的一种实施例，一种水处理用聚合硫酸铁加药装置，如图1‑图4所示，包括：抽吸泵2、配药箱3、输送泵4、储液箱5和控制模块；

[0049] 抽吸泵2，用于对储存池1中的聚合硫酸铁药剂进行抽吸；

[0050] 配药箱3，配药箱3分别与电动搅拌机6、抽吸泵2连接，电动搅拌机6对抽入配药箱3内的聚合硫酸铁药剂进行搅拌；配药箱3上设置有补水口、第一液位计31和比重仪32，补水口与补水管路12连接，补水管路12上设置有电动补水阀15，第一液位计31、比重仪32分别用于对搅拌配置后的溶液进行液位、浓度测量；第一液位计31可为磁翻板液位计；

[0051] 输送泵4，与配药箱3连接，且输送泵4与配药箱3之间设置有过滤器13和电磁阀14；

[0052] 控制模块，包括电路板、流动电流仪20、流量计21和执行机构，执行机构为隔膜计量泵16；流量计21设置在原水管路23的前侧，流量计21用于检测原水(未经处理的水)的流量；流动电流仪20是胶体电荷的在线分析装置，为混凝过程提供检测、记录、控制等功能，用于实时检测原水管路23前侧原水的胶体电荷；电路板包括控制器和信号接收器，信号接收器用于采集流动电流仪20的电流信号、流量计21的流量信号，控制器与抽吸泵2、电动补水阀15、电动搅拌机6、隔膜计量泵16连接，用于控制抽吸泵2、电动补水阀15、电动搅拌机6、隔膜计量泵16的工作；

[0053] 储液箱5，其上设置有第二液位计51，且一端与输送泵4连接，用于对输送泵4输送的溶液进行储存，另一端经隔膜计量泵16后输送至加药点22，加药点22接原水管路23的后侧。

[0054] 优选地，如图1‑图4所示，还包括第一管路7、第二管路8、第三管路9、第四管路10和第五管路11，第一管路7设置在储存池1与抽吸泵2之间，第二管路8设置在抽吸泵2与配药箱3之间，第三管路9设置在配药箱3与输送泵4之间，第四管路10设置在输送泵4与储液箱5之间，第五管路11设置在储液箱5与加药点22之间。

[0055] 进一步优选地，抽吸泵2设置有第一吸入口和第一排出口，第一吸入口接第一管路7的输出端，第一排出口接第二管路8的输入端；

[0056] 配药箱3上开设有第一加药口和排液口，第一加药口接第二管路8的输出端；

[0057] 输送泵4设置有第二吸入口和第二排出口，第二吸入口接第三管路9的输出端，第三管路9的输入端接排液口，第二排出口接第四管路10的输入端，第四管路10的输出端接储液箱5的第二加药口。

[0058] 再进一步优选地，第三管路9上靠近配药箱3的一侧设置有过滤器13，靠近输送泵4的一侧设置有电磁阀14；过滤器13为Y形过滤器。

[0059] 优选地，如图1、图4及图5所示，流动电流仪20为SCD‑6000型游动电流检测仪，且具有探头201，探头201与原水管路23连通，并将探头201采集到的电流信号传输给控制器，并将检测到的原水管路23前侧原水的胶体电荷传输给控制器；控制器控制隔膜计量泵16的转速，从而控制加药量。

[0060] 进一步优选地，流动电流仪20还配置有取样水预处理机构，用于去掉水样中的泥沙、大块悬浮物和气泡，稳定水样流量。

[0061] 优选地，还包括附属机构，附属机构与电路板连接；附属机构包括通讯模块，用于与DCS系统进行数据交换、通讯，显示系统的监控画面，建立实时的人机界面，操作人员能够对加药过程(配药过程)进行远程监控，保证加药过程正常运行，避免出现安全隐患。

[0062] 优选地，如图4、图5所示，还包括入口浊度仪25和出口浊度仪26，电路板的信号接收器采集入口浊度仪25和出口浊度仪26的浊度信号；入口浊度仪25设置在原水管路23的前侧，采集原水管路23前侧的原水浊度信号；原水管路23的末端与样水处理池24连接，样水处理池24的出水管路27上设置有出口浊度仪26，出口浊度仪26采集出水管路27的水处理后的浊度信号；通过对原水和水处理后的浊度进行比对，来控制隔膜计量泵16的转速控制加药量，及药剂的加入量，使得药剂消耗量最小、水处理后的水质最优、浊度最小。

[0063] 优选地，还包括流量报警传感器，流量报警传感器用于检测抽吸泵2的入口流量，并将该入口流量信号传递给控制器，当入口流量值超过设定值，说明药剂已用完，此时控制器控制抽吸泵2关闭，提醒操作人员补充药剂；流量报警传感器的设置使得本聚合硫酸铁加药装置的工艺流程更安全，进一步提高了本聚合硫酸铁加药装置的智能性，节省了时间，加药效率提高。

[0064] 优选地，如图1、图4、图6所示，电动搅拌机6包括电机61、连杆62和叶轮63，电机61与控制器连接，连杆62的一端与电机61连接，另一端与叶轮63连接，控制器控制电机61转动，带动叶轮63随连杆62一起转动，实现对溶液的搅拌。

[0065] 优选地，抽吸泵2的数量有两个；两个抽吸泵2的第一排出口分别接两个第二支管路，两个第二支管路合并后接至第二管路8；第二支管路上自抽吸泵2起依次设置有止回阀18、蝶阀17。

[0066] 优选地，如图3、图4所示，配药箱3、储液箱5还分别与废水池19连接，废水池19用于对配药箱3、储液箱5内的污水进行收集，防止污染设备，并且避免随意排放造成环境的污染；控制器为PLC可编程控制器，带微处理控制器的智能控制器，带自动整定功能，其作用是将给定值与控制目标值的偏差经比例、积分、微分运算，再输出到执行机构，以达到自动投药的目的，它还有与DCS系统通讯、数据交换功能。

[0067] 一种水处理用聚合硫酸铁加药方法，采用上述水处理用聚合硫酸铁加药装置，包括以下步骤：

[0068] S1，启动抽吸泵2，抽吸泵2将储存池1内的聚合硫酸铁药剂抽入至配药箱3内；

[0069] S2，当第一液位计31检测配药箱3内的聚合硫酸铁药剂到达设定加药值后，控制器控制电动补水阀15开启；

[0070] S3，当配药箱3内的水通过补水管路12进入，并达到至设定进水液位值后，控制器控制电动补水阀15关闭，再控制电动搅拌机6工作；

[0071] S4，在S3步骤搅拌时，通过比重仪32对溶液浓度进行测量；若配置的溶液浓度未达到设定浓度值，则控制器控制电动补水阀15或抽吸泵2的开启时间，进而控制控制补水量或加药量，使得溶液达到设定浓度值；

[0072] S5，待电动搅拌机6搅拌设定时间(20min)后，通过电动搅拌机6搅拌配置后的溶液经输送泵4输送至储液箱5，储液箱5对配置好的溶液进行储存；

[0073] S6，储液箱5经执行机构(隔膜计量泵16)后输送至加药点22，加药点22接原水管路23的后侧，并接至样水处理池24，通过溶液与原水混合，经处理合格后可将其投入使用；

[0074] S6，在S6步骤进行时，通过流动电流仪20测量原水管路23中前侧原水的胶体电荷，流量计21测量原水管路23中前侧原水的流量；

[0075] S7，再通过软件建立的数学计算模型，通过控制器控制隔膜计量泵16的转速，控制隔膜计量泵16对原水管路23的加药量；

[0076] S8，在S7步骤进行时，通过入口浊度仪25检测原水管路23中前侧原水的浊度，通过出口浊度仪26检测经水处理后出水管路27中水的浊度，进而控制隔膜计量泵16，使得配置好的溶液(药剂)的消耗量最小、水处理后的水质最优、浊度最小；

[0077] S9，当第二液位计51检测到储液箱5内的液位降低到低液位时，重复S5‑S6；当第一液位计31检测到配药箱3内的液位降低到低液位时，重复S1‑S4。

[0078] 本申请结构、工艺流程简单，操作方便，具有加药效率高、控制精度高、混凝效果好、工作连续性强、可靠性高及成本低的优点，实现了自动投药的目的，水处理周期缩短；能够及时反馈运行状态，防止设备受到污染；通过比重仪、第一液位计对配药箱内的溶液进行浓度、液位测量，并将信号传输至电路板的信号采集端，控制器控制电动补水阀或抽吸泵的开启时间，进而控制补水量或加药量，使得溶液达到设定浓度值；通过第二液位计对储液箱内的溶液进行液位测量，控制器控制输送泵的开启时间；通过流动电流仪测量水中的胶体电荷和流量计测量水的流量，并通过软件建立数学计算模型控制隔膜计量泵的转速控制加药量，使药剂消耗量最小、水处理后的水质最优、浊度最小。

[0079] 另外，还包括入口浊度仪和出口浊度仪，电路板的信号接收器用于采集入口浊度仪和出口浊度仪的浊度信号；入口浊度仪采集原水管路前侧的原水浊度信号，出口浊度仪采集样水处理池出水管路上的处理水浊度信号；通过对原水和水处理后的浊度进行比对，来控制加药量及药剂的加入量，在浊度最小的情况下，加药量可以消耗最少，水质更优，能够节省用料；还配置有流量报警传感器，用于检测抽吸泵的入口流量，当入口流量值超过设定值，控制器控制抽吸泵关闭，提醒操作人员补充药剂，使得本聚合硫酸铁加药装置的工艺流程更安全，节省了时间，加药效率提高。

[0080] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

[0081] 上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。