带废液处理装置的二氧化氯发生器系统论文和设计

全文摘要

一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，废液罐与气液分离器连通；二氧化氯发生器连接于气液分离器；气体质量流量计分别连通于气液分离器、射流器，碱液罐依次连接于投加泵、废液罐，搅拌器设于废液罐内；在线pH检测仪用于检测废液罐的pH；废液罐的排放管设有第一电磁阀；氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵、气体质量流量计、投加泵、搅拌器、在线pH检测仪、第一电磁阀电性连接于PLC控制装置。计算投入的氯酸钠、硫酸氢钠、蔗糖、过氧化氢、尿素及气体产物，进而计算废液中未反应的硫酸氢钠，PLC控制装置自动计算碱液投加量，控制投加泵往废液罐内投加碱液以进行中和反应，若pH达标则排放废液。

主设计要求

1.一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其特征在于，包括二氧化氯发生器，气液分离器，氯酸钠储罐，硫酸氢钠储罐，过氧化氢储罐，蔗糖储罐，尿素储罐，射流器，均与二氧化氯发生器连通的氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵及尿素计量泵，与气液分离器的废液出口连通的废液罐，气体质量流量计，碱液罐，投加泵，搅拌器，PLC控制装置以及在线pH检测仪；所述氯酸钠储罐连接于氯酸钠计量泵，硫酸氢钠储罐连接于硫酸氢钠计量泵，过氧化氢储罐连接于过氧化氢计量泵，蔗糖储罐连接于蔗糖计量泵，尿素储罐连接于尿素计量泵，二氧化氯发生器的出料管连接于气液分离器的进口；所述气体质量流量计分别连通于气液分离器的气体出口、射流器的气体进口，所述碱液罐的出料管依次连接于投加泵、废液罐的碱液进口，所述搅拌器设于废液罐内；所述在线pH检测仪用于检测废液罐的废液pH；所述废液罐的排放管设有第一电磁阀；所述氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵、气体质量流量计、投加泵、搅拌器、在线pH检测仪、第一电磁阀电性连接于PLC控制装置。

设计方案

2.根据权利要求1所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其特征在于，所述碱液罐的内部装有氢氧化钙溶液。

3.根据权利要求1所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其特征在于，所述废液罐内设有用于实时检测废液罐的液位的第一液位传感器；所述废液罐与气液分离器的废液出口之间设有第二电磁阀；所述第一液位传感器、第二电磁阀电性连接于PLC控制装置。

4.根据权利要求1所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其特征在于，所述碱液罐内设有用于实时检测碱液罐的液位的第二液位传感器；所述第二液位传感器电性连接于PLC控制装置，PLC控制装置还连接有声光报警器。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于二氧化氯发生器技术领域，具体涉及一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统。

背景技术

近年来，政府环保部门切实加强了对水环境的保护力度，根据所发布的“水十条”内容对污水处理、工业废水、全面控制污染物排放等多方面进行强力监管并启动严格问责制，对水环境进行铁腕治污。依据《广东省水污染物排放》和《硫酸工业污染物排放标准》，废液需符合排放标准，以免对环境造成污染。随着技术的改进和新技术的应用，最终实现零排放。

二氧化氯作为强氧化剂，具有广阔的应用领域，可作为一种安全、高效的杀菌消毒剂，用于饮用水消毒、循环冷却水的杀菌灭藻、城镇生活污水医院污水消毒等等，还可作为一种优良漂白剂，代替氯气来漂白纸浆。现有的二氧化氯发生器是将二氧化氯气体和反应后的残液一起通过水射器投加到水中，由此，未反应完全的原料如氯酸钠、亚氯酸钠、盐酸或硫酸等以及原料中所含的杂质一同进入水中，造成了饮用水的污染，极易造成饮用水中亚氯酸盐、氯酸盐超标，危及人体健康。

专利号为ZL201220009453.7的实用新型专利公开了一种二氧化氯发生器的通用型气液分离器，用于将二氧化氯发生器排出的二氧化氯气体和反应后的残液分离，避免将残液带入水中污染待消毒的水。

然而，在一些水务企业中，二氧化氯发生器投入使用已有一定年限，二氧化氯、硫酸等均具有腐蚀性，不能长期存放在二氧化氯发生器内，而未处理的废液因不符合环保排放要求不允许直接排放。另外，废液回收价格较高。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，设计合理，使用方便，自动化程度高，通过酸碱中和反应的进行，使得废液符合排放标准并可排放。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其中，包括二氧化氯发生器，气液分离器，氯酸钠储罐，硫酸氢钠储罐，过氧化氢储罐，蔗糖储罐，尿素储罐，射流器，均与二氧化氯发生器连通的氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵及尿素计量泵，与气液分离器的废液出口连通的废液罐，气体质量流量计，碱液罐，投加泵，搅拌器，PLC控制装置以及在线pH检测仪；所述氯酸钠储罐连接于氯酸钠计量泵，硫酸氢钠储罐连接于硫酸氢钠计量泵，过氧化氢储罐连接于过氧化氢计量泵，蔗糖储罐连接于蔗糖计量泵，尿素储罐连接于尿素计量泵，二氧化氯发生器的出料管连接于气液分离器的进口；所述气体质量流量计分别连通于气液分离器的气体出口、射流器的气体进口，所述碱液罐的出料管依次连接于投加泵、废液罐的碱液进口，所述搅拌器设于废液罐内；所述在线pH检测仪用于检测废液罐的废液pH；所述废液罐的排放管设有第一电磁阀；所述氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵、气体质量流量计、投加泵、搅拌器、在线pH检测仪、第一电磁阀电性连接于PLC控制装置。

所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统中，所述碱液罐的内部装有氢氧化钙溶液。

所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统中，所述废液罐内设有用于实时检测废液罐的液位的第一液位传感器；所述废液罐与气液分离器的废液出口之间设有第二电磁阀；所述第一液位传感器、第二电磁阀电性连接于PLC控制装置。

所述的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统中，所述碱液罐内设有用于实时检测碱液罐的液位的第二液位传感器；所述第二液位传感器电性连接于PLC控制装置，PLC控制装置还连接有声光报警器。

有益效果：

本实用新型提供了一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，设计合理，使用方便，自动化程度高，通过酸碱中和反应的进行，使得废液符合排放标准并可排放。使用氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵分别对应精确计量投入二氧化氯发生器内的氯酸钠、硫酸氢钠、过氧化氢、蔗糖和尿素的投加量，在反应后气液混合物从二氧化氯发生器的出料管流至气液分离器，溶解了的气体产物如二氧化氯、氧气、氮气、二氧化碳挥发出来，并从气液分离器的气体出口流经气体质量流量计后进入射流器的混气室，与动力水混合一起投加至待消毒的水中。而废液从气液分离器的废液出口流进废液罐内。通过气体质量流量计计算二氧化氯、氧气、氮气和二氧化碳的总质量流量，然后根据反应方程式的二氧化氯和氧气、二氧化碳、氮气的比例来计算流过的二氧化氯气体的质量流量，PLC控制装置根据气体质量流量计、氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵所采集的数据，计算二氧化氯气体的产量，并通过化学反应式对应计算氯酸钠、硫酸氢钠、过氧化氢、蔗糖和尿素的反应量，进而计算出未反应的硫酸氢钠量。然后根据酸碱中和反应式计算所需要投加的碱液量，并控制投加泵往废液罐投入所计算出的碱液量，并通过搅拌器加快反应速度，在线pH检测仪实时检测废液罐内的废液pH，当pH在所允许的范围内，则排放废液。

附图说明

图1为本实用新型提供的带废液处理装置的二氧化氯发生器系统的连接示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，其中，包括二氧化氯发生器1，气液分离器2，氯酸钠储罐14，硫酸氢钠储罐16，过氧化氢储罐20，蔗糖储罐22，尿素储罐24，射流器19，均与二氧化氯发生器1连通的氯酸钠计量泵15、硫酸氢钠计量泵17、过氧化氢计量泵21、蔗糖计量泵23及尿素计量泵25，与气液分离器2的废液出口连通的废液罐3，气体质量流量计18，碱液罐4，投加泵7，搅拌器13，PLC控制装置5以及在线pH检测仪9；氯酸钠储罐14连接于氯酸钠计量泵15，通过氯酸钠计量泵计量投入二氧化氯发生器内的氯酸钠量；硫酸氢钠储罐16连接于硫酸氢钠计量泵17，通过硫酸氢钠计量泵计量投入二氧化氯发生器内的硫酸氢钠量，过氧化氢储罐20连接于过氧化氢计量泵21，蔗糖储罐22连接于蔗糖计量泵23，尿素储罐24连接于尿素计量泵25，二氧化氯发生器1的出料管连接于气液分离器2的进口；气体质量流量计18分别连通于气液分离器2的气体出口、射流器19的气体进口，经过气液分离器的气液混合物挥发出气体产物如二氧化氯、氧气、氮气和二氧化碳，在射流器的作用下，混合气体进入射流器的混气室并与动力水混合，成为消毒液对待消毒的水进行消毒。碱液罐4的出料管依次连接于投加泵7、废液罐3的碱液进口，在投加泵的工作下，碱液从碱液罐内输送至废液罐内。搅拌器13设于废液罐3内，用于对废液罐内的液体进行快速搅拌，加快酸碱中和反应速度；在线pH检测仪9的探头设于废液罐内，用于检测废液罐3的废液pH；废液罐3的排放管设有第一电磁阀12，当废液符合排放标准，则打开第一电磁阀将废液排放出去。氯酸钠计量泵15、硫酸氢钠计量泵17、过氧化氢计量泵21、蔗糖计量泵23、尿素计量泵25、气体质量流量计18、投加泵7、搅拌器13、在线pH检测仪9、第一电磁阀12电性连接于PLC控制装置5。

采用硫酸氢钠、蔗糖、过氧化氢、尿素与氯酸钠按照一定配比量注入到二氧化氯发生器的反应釜内，反应釜在加热的情况下发生化学反应，生成二氧化氯、氧气、氮气和二氧化碳以及硫酸钠、水，也就是反应方程式：94NaClO_{3<\/sub>+94NaHSO_{4<\/sub>+17H_{2<\/sub>O_{2<\/sub>+C_{12<\/sub>H_{22<\/sub>O_{11<\/sub>+2CO(NH_{2<\/sub>)_{2<\/sub>=94ClO_{2<\/sub>+94Na_{2<\/sub>SO_{4<\/sub>+17O_{2<\/sub>+14CO_{2<\/sub>+2N_{2<\/sub>+79H_{2<\/sub>O。氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵和尿素计量泵及气体质量流量计所采集的数据传送至PLC控制装置，通过气体质量流量计计算气体产物（二氧化氯、氧气、氮气和二氧化碳）的总质量流量，然后根据反应方程式的二氧化氯和氮气、氧气、二氧化碳的比例来计算二氧化氯气体产量，然后通过所投入的原料及其反应方程式，计算出氯酸钠、硫酸氢钠、过氧化氢、蔗糖和尿素的参与反应量，并与氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵和尿素计量泵所采集的数据对比，计算出硫酸氢钠的未反应量。接着根据硫酸氢钠的酸碱中和反应方程式计算出所需要投加的碱液量。PLC控制装置根据所计算的碱液量控制投加泵工作，往废液罐内投入碱液，PLC控制装置还控制搅拌器进行搅拌工作。在线pH检测仪实时检测废液的pH，当pH达标后，PLC控制装置控制搅拌器停止，同时打开第一电磁阀，往外排放废液。}}}}}}}}}}}}}}}}

具体地，碱液罐4的内部装有氢氧化钙溶液。

进一步地，废液罐3内设有用于实时检测废液罐的液位的第一液位传感器10；废液罐3与气液分离器2的废液出口之间设有第二电磁阀8；第一液位传感器10、第二电磁阀8电性连接于PLC控制装置5。通过第一液位传感器实时检测废液罐内废液的液位，PLC控制装置根据第一液位传感器的实时数据，控制废液罐内的废液液位，当达到高液位时，PLC控制装置控制第二电磁阀关闭。

更进一步地，碱液罐4内设有用于实时检测碱液罐的液位的第二液位传感器11；第二液位传感器11电性连接于PLC控制装置5，PLC控制装置5还连接有声光报警器6。通过第二液位传感器实时检测碱液罐内碱液的液位，PLC控制装置根据第二液位传感器的实时数据，控制碱液罐内的碱液液位，当达到低液位时，PLC控制装置控制投加泵、搅拌器、第一电磁阀处于停止的工作状态，避免其运行，并且PLC控制装置通过声光报警器告知技术人员，及时补充碱液。

综上所述，本实用新型提供了一种带废液处理装置的二氧化氯发生器系统，设计合理，使用方便，自动化程度高，通过酸碱中和反应的进行，使得废液符合排放标准并可排放。使用氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵分别对应精确计量投入二氧化氯发生器内的氯酸钠、硫酸氢钠、过氧化氢、蔗糖和尿素的投加量，在反应后气液混合物从二氧化氯发生器的出料管流至气液分离器，溶解了的气体产物如二氧化氯、氧气、氮气、二氧化碳挥发出来，并从气液分离器的气体出口流经气体质量流量计后进入射流器的混气室，与动力水混合一起投加至待消毒的水中。而废液从气液分离器的废液出口流进废液罐内。通过气体质量流量计计算二氧化氯、氧气、氮气和二氧化碳的总质量流量，然后根据反应方程式的二氧化氯和氧气、二氧化碳、氮气的比例来计算流过的二氧化氯气体的质量流量，PLC控制装置根据气体质量流量计、氯酸钠计量泵、硫酸氢钠计量泵、过氧化氢计量泵、蔗糖计量泵、尿素计量泵所采集的数据，计算二氧化氯气体的产量，并通过化学反应式对应计算氯酸钠、硫酸氢钠、过氧化氢、蔗糖和尿素的反应量，进而计算出未反应的硫酸氢钠量。然后根据酸碱中和反应式计算所需要投加的碱液量，并控制投加泵往废液罐投入所计算出的碱液量，并通过搅拌器加快反应速度，在线pH检测仪实时检测废液罐内的废液pH，当pH在所允许的范围内，则排放废液。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

设计图

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主设计要求

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