一种零排放水质在线监测仪器的废液处理系统及方法与流程

本发明涉及水质监测技术领域，特别涉及一种零排放水质在线监测仪器的废液处理系统及方法。

背景技术：

对于水质的在线监测，现有的水质监测仪器大都是利用试剂和标液对水样进行分析测试，测试完成后通常会将废液直接排放到附近的水源，所排放的废液中含有水原样、氧化剂、还原剂、酸、碱或重金属标物等混合物，这种混合物成分复杂、浓度高，长期将未经处理的废液排放到水源附近或直接排放至水源会造成严重的污染。

如何解决水质在线监测仪器在废液处理过程中对水源造成污染的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以避免水质在线监测仪器在废液处理过程中对水源造成污染的零排放水质在线监测仪器的废液处理系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提供采用如下所述的技术方案：

一种零排放水质在线监测仪器的废液处理系统，包括有一用于对废液进行中和的中和单元；一与中和单元连接，用于对经过中和单元处理后的废液进行过滤的过滤单元；一与过滤单元连接，用于对经过过滤单元过滤后的废液进行过滤的除杂单元；一与除杂单元连接，用于将经过除杂单元除杂后的废液进行加热蒸发的蒸发单元；以及一中央控制单元，所述中央控制单元分别与中和单元、过滤单元、除杂单元以及蒸发单元电连接，用于控制所述中和单元、过滤单元、除杂单元以及蒸发单元的运行。

进一步地，所述中和单元包括有一盛装废液的中和桶；一与中和桶连接，用于盛装碱液的碱液桶；一与中和桶连接，用于盛装酸液的酸液桶；一安装固定于中和桶上盖，用于搅拌废液的搅拌器；以及一安装于中和桶内，用于检测废液的pH值的pH传感器。

更进一步地，所述中和单元还包括安装于中和桶内的第一液位计及第二液位计，所述第一液位计及第二液位计分别与中央控制单元电连接，所述第一液位计低于第二液位计。

进一步地，所述过滤单元包括过滤桶、第三液位计及第四液位计，所述第三液位计、第四液位计皆安装于过滤桶内，所述第三液位计及第四液位计分别与中央控制单元电连接，所述第三液位计低于第四液位计。

进一步地，所述除杂单元包括有一用于吸附废液中的颗粒物的PP棉过滤单元；一与PP棉过滤单元连接，用于吸附废液中的有色物及有机物质的活性炭吸附单元；一与活性炭吸附单元连接，用于去除所述废液的重金属离子的阴阳离子交换柱。所述阴阳离子交换柱包括阳离子交换柱及阴离子交换柱。

更进一步地，所述除杂单元还包括有一安装于所述除杂单元出水管道，用于对经过除杂后的废水进行出水检测的电导检测器。

进一步地，所述蒸发单元包括有一用于将废液进行加热蒸发的水浴锅；一与水浴锅连接，用于将废液加热后产生的蒸汽排出的集气管道。

更进一步地，所述蒸发单元还包括有一安装固定于所述水浴锅盖子上，用于检测所述水浴锅内液面高度的第五液位计。

一种零排放水质在线监测仪器的废液处理方法，包括步骤：

a、对废液进行中和；

b、对经过中和处理后的废液进行过滤；

c、对经过过滤后的废液进行除杂；

d、将经过除杂后的废液进行加热蒸发。

本发明的有益技术效果在于：上述零排放水质在线监测仪器的废液处理系统，废液经过中和单元的中和处理、过滤单元的过滤处理以及除杂单元的除杂处理后，再经过蒸发单元的加热蒸发，最后以蒸汽形态排出，实现了水质在线监测仪器的废液零排放，避免了水质在线监测仪器在废液处理过程中对水源造成污染。

附图说明

图1为本发明的零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的功能结构框图；

图2为本发明零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的内部结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

如图1所示，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理系统包括中和单元110、过滤单元120、除杂单元130、蒸发单元140及中央控制单元150。所述中和单元110、过滤单元120、除杂单元130、蒸发单元通过管道顺次连接，所述的中和单元110、过滤单元120、除杂单元130、蒸发单元及管道采用耐酸碱耐腐蚀的材料制造而成。所述中央控制单元150分别与所述中和单元110、过滤单元120、除杂单元130及蒸发单元140电连接，用于控制所述中和单元110、过滤单元120、除杂单元130及蒸发单元140的运行。

其中，所述中和单元110包括有第一蠕动泵111、中和桶112、搅拌器113、pH传感器114、第二蠕动泵117、碱液桶118、第三蠕动泵119、酸液桶1110。所述过滤单元120包括有第四蠕动泵121、过滤桶122及第五蠕动泵125。所述除杂单元130包括有PP棉过滤单元131、活性炭吸附单元132及阴阳离子交换柱，所述阴阳离子交换柱包括阳离子交换柱133、阴离子交换柱134。所述蒸发单元140包括：水浴锅141、集气管道142。

如图2所示，第一蠕动泵111与中和桶112管道连接。搅拌器113安装固定在中和桶112上盖。pH传感器114安装于中和桶112内，为了检测低液位的废液的pH值，所述pH传感器114安装位置靠近中和桶112底部。碱液桶118通过第二蠕动泵117与中和桶112管道连接，酸液桶1110通过第三蠕动泵119与中和桶112管道连接。过滤桶122通过第四蠕动泵121与中和桶112管道连接。过滤桶122通过第五蠕动泵125与PP棉过滤单元131管道连接。PP棉过滤单元131、活性炭吸附单元132、阳离子交换柱133、阴离子交换柱134顺次连接。水浴锅141管道连接所述阴离子交换柱134，集气管道142与所述水浴锅141的盖子1411连接。

零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的工作过程：所述第一蠕动泵111将水质在线监测仪器的废液抽到所述中和桶112内，所述pH传感器114检测中和桶112内的废液的pH值，中央控制单元150根据pH传感器114的检测结果，控制第二蠕动泵117将碱液桶118内的碱液抽到所述中和桶112内，或者控制第三蠕动泵119将酸液桶1110内的酸液抽到所述中和桶112内，所述搅拌器113将加入的碱液或者酸液与中和桶112废液搅拌均匀，通过碱液或者酸液的中和，将废液变成中性溶液。第四蠕动泵121将中和桶112内经过中和的废液抽到过滤桶122内，过滤桶122内经过过滤处理后的废液再被第五蠕动泵125抽吸到除杂单元130中除杂。除杂单元130中的PP棉过滤单元131吸附所述废液的颗粒物，活性炭吸附单元132吸附所述废液的有色物及有机物质；所述阳离子交换柱133、阴阳离子交换柱134去除所述废液的重金属离子。经过除杂后的废液从除杂单元130通过管道流入水浴锅141内，水浴锅141将废液进行加热蒸发，蒸汽通过集气管道142排出。

上述零排放水质在线监测仪器的废液处理系统，废液经过中和单元的中和处理、过滤单元的过滤处理以及除杂单元的除杂处理后，再经过蒸发单元的加热蒸发，最后以蒸汽形态排出，实现了水质在线监测仪器的废液零排放，避免了水质在线监测仪器在废液处理过程中对水源造成污染。

优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的中和单元110还包括有第一液位计115及第二液位计116。该第一液位计115及第二液位计116皆安装于中和桶112内，且第二液位计116的安装位置高于第一液位计115的安装位置，第一液位计115及第二液位计116分别与中央控制单元150电连接。所述第一液位计115用于测量中和桶112内的废液在低液位时的液位高度，并将检测结果输送至中央控制单元150；所述第二液位计116用于测量中和桶112内的废液在高液位时的液位高度，并将检测结果输送至中央控制单元150。

当中和桶112内废液的液面高度低至第一预设液位高度时，中央控制单元150控制第四蠕动泵121停止将中和桶112内经过中和的废液往过滤桶122内抽。当中和桶112内废液的液面高度高至第二预设液位高度时，表明废液处理系统发生故障，中和桶112内废液有溢出的风险，中央控制单元150控制所述废液处理系统报警，并停止工作。所述废液处理系统在人工来消除故障后，方可重新启动。需要说明的是，所述废液处理系统报警的形式可以是通过不断闪烁的报警灯进行报警，也可以是通过尖锐的蜂鸣声进行报警。

上述零排放水质在线监测仪器的废液处理系统，通过第一液位计及第二液位计测量中和桶内废液的液面高度，在中和桶内废液的液面高度低至第一预设液位高度时，关停第四蠕动泵，可以节省能量的消耗；在中和桶内废液的液面高度高至第二预设液位高度时，所述废液处理系统报警并停止工作，避免了中和桶内废液溢出的风险。

优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的过滤单元120还包括有第三液位计123及第四液位计124。该第三液位计123及第四液位计124皆安装于过滤桶122内，且第四液位计124的安装位置高于第三液位计123的安装位置，第三液位计123及第四液位计124分别与中央控制单元150电连接。所述第三液位计123用于测量过滤桶122内的废液在低液位时的液位高度，并将检测结果输送至中央控制单元150；所述第四液位计124用于测量过滤桶122内的废液在高液位时的液位高度，并将检测结果输送至中央控制单元150。

当过滤桶122内废液的液面高度低至第三预设液位高度时，中央控制单元150控制第五蠕动泵125停止将过滤桶122内经过过滤处理后的废液往过除杂单元130抽。当过滤桶122内废液的液面高度高至第四预设液位高度时，表明废液处理系统发生故障，过滤桶122内废液有溢出的风险，中央控制单元150控制所述废液处理系统报警，并停止工作。所述废液处理系统在人工来消除故障后，方可重新启动。需要说明的是，所述废液处理系统报警的形式可以是通过不断闪烁的报警灯进行报警，也可以是通过尖锐的蜂鸣声进行报警。

上述零排放水质在线监测仪器的废液处理系统，通过第三液位计及第四液位计测量过滤桶内废液的液面高度，在过滤桶内废液的液面高度低至第三预设液位高度时，关停第五蠕动泵，可以节省能量；在过滤桶内废液的液面高度高至第四预设液位高度时，所述废液处理系统报警并停止工作，避免了过滤桶内废液溢出的风险。

优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的除杂单元130还包括有一电导检测器135，用于对经过除杂单元130除杂处理后的废水进行出水检测。该电导检测器135安装固定于阴离子交换柱134的出水管道，所述阴离子交换柱134的出水管道与水浴锅141连接。

优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理系统的蒸发单元140还包括有第五液位计143，该第五液位计143安装固定于水浴锅141的盖子1411上，用于检测水浴锅141内液面高度。

在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理方法，包括步骤：

S100、对废液进行中和。

该步骤主要是通过往酸性或碱性的废液中加入碱液或酸液，来达到中和的目的。步骤S100进一步包括步骤S110-S130：S110检测废液的pH值；S120往废液中加入碱液或酸液；S130将加入碱液或酸液与废液搅拌均匀。

S200、对经过中和处理后的废液进行过滤。

S300、对经过过滤后的废液进行除杂。

步骤S300进一步包括步骤S310-S340：S310吸附废液中的颗粒物；S320吸附废液中的有色物及有机物质；S330去除所述废液中的重金属阴离子；S340去除所述废液的重金属阳离子。在其他一些实施例中，步骤S300进一步还包括步骤S350：对经过除杂后的废水进行出水检测。

S400、将经过除杂后的废液进行加热蒸发。

步骤S400进一步包括步骤：S410对经过除杂后的废液进行加热；S340对蒸汽形式的废液进行排放。

上述零排放水质在线监测仪器的废液处理方法，对废液进行中和、过滤、除杂处理后，再加热蒸发，通过蒸汽形式排出，实现了水质在线监测仪器的废液零排放，避免了水质在线监测仪器在废液处理过程中对水源造成污染。

进一步地，步骤S100与S200之间，还包括有步骤：将中和桶内经过中和的废液抽往过滤桶内。在优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理方法，在执行步骤S100-S400的同时，还执行如下步骤：

S11：检测中和桶内废液的液位高度。

S12:判断中和桶内废液的液位高度是否低于第一预设液位高度，若是，执行步骤S14。

S13：判断中和桶内废液的液位高度是否高于第二预设液位高度，所述第二预设液位高度大于第一预设液位高度；若是，执行步骤S15。

S14：停止将中和桶内经过中和的废液抽往过滤桶内。

S15：控制废液处理系统报警并停止工作。

需要说明的是，在一些是实施例中，上述步骤S12和S13可以互换顺序。

进一步地，步骤S200与S300之间，还包括有步骤：将过滤桶内经过过滤的废液抽往除杂单元内。在优选地，在本发明一些实施例中，零排放水质在线监测仪器的废液处理方法，在执行步骤S100-S400的同时，还执行如下步骤：

S21：检测过滤桶内废液的液位高度。

S22:判断过滤桶内废液的液位高度是否低于第三预设液位高度，若是，执行步骤S24。

S23:判断过滤桶内废液的液位高度是否高于第四预设液位高度，所述第四预设液位高度大于第三预设液位高度；若是，执行步骤S25。

S24:将过滤桶内经过过滤的废液抽往除杂单元内。

S25：控制废液处理系统报警并停止工作。

需要说明的是，在一些是实施例中，上述步骤S22和S23可以互换顺序。

以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。