一種再生水管網錯接識別與防范系統及水質安全保障系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種再生水管網錯接識別與防范系統，其設置在再生水管網的連接節點處，包括位于連接節點上游的示蹤劑自動投加單元和位于連接節點下游的在線監測單元，示蹤劑自動投加單元用于向再生水管網內投加示蹤劑，在線監測單元用于監測再生水管網內水的物理性質或化學性質，示蹤劑自動投加單元及在線監測單元均與中央控制器連接。本實用新型專利技術通過判斷再生水中示蹤劑的狀態即可快速判斷再生水管是否發生錯接。

【技術實現步驟摘要】
一種再生水管網錯接識別與防范系統及水質安全保障系統
本技術涉及再生水處理
，尤其涉及一種再生水管網錯接識別與防范系統。
技術介紹
污水再生利用是解決我國水資源短缺和水環境污染問題的有效途徑之一。目前，我國在污水再生利用方面還面臨許多亟待解決的問題，特別是安全保障問題，經過深度處理后的再生水在觀感和嗅感上與飲用水都幾乎沒有區別，再生水安全事故例如管網錯接、誤飲、意外暴露等難以直觀發現和防范，國內外都曾發生過多起再生水與飲用水管網錯接事故。我國再生水管網的主要布置形式為枝狀管網(末端串環)，即由一根主干管分支出多條干管與干管相連的多條支管所組成的管網，枝狀管網的水源為再生水廠出水且僅由一個方向供水。再生水管網錯接事故主要發生在輸配、利用等關鍵環節，例如主干管網、支線管網、居民小區供水管線等。現有的再生水與飲用水管網錯接識別與防范方法主要包括水壓檢測法和水質檢測法。水壓檢測法通常要求再生水管網供水壓力低于飲用水管網供水壓力，但可能對區域范圍的服務水壓調節和正常用水需求造成影響。現有的水質檢測法包括取樣檢測和在線監測。我國《城市供水水質標準》(CJ/T206-2005)中規定，管網水的水質檢測頻率為每月不少于兩次，無法滿足快速識別和控制管網錯接的要求，并且基于常規水質指標(pH、余氯、濁度、電導率、氧化還原電位等)的在線監測技術在再生水管網中可能存在靈敏度低、可靠性低、反饋滯后等情況。隨著我國再生水利用規模和應用范圍的不斷擴大，如何快速判別和防范再生水管網錯接事故的發生是再生水管網工程施工、改造以及日常管理中需要高度關注的問題。
技術實現思路
為了解決現有技術中無法快速識別和防范再生水管網錯接的問題，本技術的目的是提供一種再生水管網錯接識別與防范系統，由于再生水管錯接事故可能發生在再生水管網內依次連接的主干管、干管、支管、存儲單元、用戶端供水管線的連接節點處，通過在這些關鍵節點處設置示蹤劑投加單元和在線監測單元，分別向主干管、干管、支管、儲存單元內投加示蹤劑，通過在線監測單元判斷相應下游管道中示蹤劑的狀態，從而判斷相應的管道是否發生錯接。本技術的可采用下列技術方案來實現：本技術提供一種再生水管網錯接識別與防范系統，其設置在再生水管網的連接節點處，包括位于連接節點上游的示蹤劑自動投加單元和位于連接節點下游的在線監測單元，示蹤劑自動投加單元用于向再生水管網內投加示蹤劑，在線監測單元用于監測再生水管網內水的物理性質或化學性質，示蹤劑自動投加單元及在線監測單元均與中央控制器連接。在上述技術方案中，通過向再生水管網的連接節點處投加示蹤劑，監測連接節點下游管道再生水的物理性質或化學性質，進而判斷下游管道連接的是否是再生水管，示蹤劑可以采用著色示蹤劑或熒光示蹤劑等，當采用著色示蹤劑時，觀察節點下游管道內水的顏色，若水的顏色是示蹤劑的顏色，則說明節點下游管道是再生水管道，沒有錯接，若水無色，則說明下游管道不一定是再生水管道，可能發生錯接，可以通過有機物表征信息進一步判斷是否發生錯接，發生錯接時，及時進行更正，從而實現再生水管網錯接識別和防范的目的。作為本技術的一個優選實施方式，進一步地，示蹤劑自動投加單元包括通過第一管道與再生水管網連通的第一加藥箱，第一管道上安裝有與中央控制器連接的第一投藥開關和第一投藥計量泵；通過中央控制器控制開關和計量泵，實現自動計量和投加。更進一步地，第一加藥箱頂部設有第一加藥口和第一進水口，第一加藥口處設有第一加藥料斗，便于向第一加藥箱內添加示蹤劑，第一加藥箱內部設有第一攪拌裝置，使示蹤劑與加藥箱內的水混合均勻。作為本技術的一個優選實施方式，進一步地，示蹤劑為著色示蹤劑，在線監測單元包括監控攝像頭及與其連接的顯示控制模塊，監控攝像頭安裝在再生水管網水管內部，顯示控制模塊位于再生水管網水管外部；監控攝像頭的攝錄畫面實時傳輸至顯示控制模塊上，工作人員通過攝錄畫面中水的顏色即可判斷管道是否發生錯接。作為本技術的另一個優選實施方式，進一步地，示蹤劑為著色示蹤劑，在線監測單元包括監控攝像頭及與其連接的顯示控制模塊，還包括與再生水管網連接的水質采樣設備，水質采樣設備包括通過第二管道與再生水管網連通的采樣瓶，第二管道上安裝有水泵及止水閥；監控攝像頭設在采樣瓶上，用于監控采樣瓶內水體顏色，顯示控制模塊位于采樣瓶外部。通過水質采樣設備從再生水管網中獲取部分樣品，不僅便于監測水體顏色，還便于后續的各項檢測研究。更進一步地，為了實時監測再生水的各項指標參數，在線監測單元還包括安裝在再生水管網上的流量傳感器和水質傳感器，流量傳感器、水質傳感器與顯示控制模塊連接；流量傳感器為智能水表、電磁流量計、超聲波流量計中的一種或多種；水質傳感器為pH計、濁度計、電導率儀、硬度儀、氧化還原電位儀、色度儀、余氯檢測儀中的一種或多種。再進一步地，在線監測單元還包括與顯示控制模塊連接的光譜探測器，光譜探測器為紫外分光光度計、三維熒光光譜儀中的一種或多種。通過光譜探測器可以獲取UV254紫外吸光度和EEM三維熒光光譜等相關指標，從而通過有機物表征信息進一步證實再生水與自來水錯接的情況。本技術還提供一種利用再生水管網錯接識別與防范系統構建的再生水水質安全保障系統，其在上述任一種再生水管網錯接識別與防范系統的基礎上增加了消毒劑自動投加單元，消毒劑自動投加單元同樣安裝在再生水管網的連接節點處，消毒劑自動投加單元與中央控制器連接。增加消毒劑自動投加單元可以有效減少再生水中微生物的滋生，保障再生水輸配和利用過程的水質安全，避免再生水水質劣化對人體健康、管網設備設施等造成的可能危害。作為本技術的一個優選實施方式，進一步地，消毒劑自動投加單元包括通過第三管道與再生水管網連通的第三加藥箱，第三管道上安裝有第三投藥開關和第三投藥計量泵。作為本技術的一個優選實施方式，進一步地，第三加藥箱頂部設有第三加藥口和第三進水口，第三加藥口處設有第三加藥料斗，便于向第三加藥箱內投加消毒劑，第三加藥箱內部設有第三攪拌裝置，使消毒劑與水混合均勻。附圖說明圖1為再生水管網的結構示意圖；圖2為再生水管網連接節點處設置示蹤劑自動投加單元和在線監測單元的結構示意圖；圖3為再生水管網錯接識別與防范系統的結構示意圖；圖4為水質采樣設備的結構示意圖；圖5為再生水管網連接節點處設置示蹤劑自動投加單元、在線監測單元及消毒劑自動投加單元的結構示意圖；圖6為水質安全保障系統的結構示意圖。圖中，1、再生水管網；11、主干管；12、干管；13、支管；14、存儲單元；15、用戶端供水管線；16、連接節點；2、示蹤劑自動投加單元；21、第一管道；22、第一加藥箱；23、第一投藥開關；24、第一投藥計量泵；25、第一加藥料斗；26、第一攪拌裝置；3、在線監測單元；31、監控攝像頭；32、流量傳感器；33、水質傳感器；34、水質采樣設備；341、第二管道；342、采樣瓶；343、計量泵；344、止水閥；35、光譜探測器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，所述錯接識別與防范系統設置在再生水管網的管道連接節點(16)處，其包括位于連接節點上游的示蹤劑自動投加單元(2)和位于連接節點下游的在線監測單元(3)，示蹤劑自動投加單元用于向再生水管網內投加示蹤劑，在線監測單元用于監測再生水管網內水的物理性質或化學性質，示蹤劑自動投加單元及在線監測單元均與中央控制器(4)連接。/n

【技術特征摘要】
1.一種再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，所述錯接識別與防范系統設置在再生水管網的管道連接節點(16)處，其包括位于連接節點上游的示蹤劑自動投加單元(2)和位于連接節點下游的在線監測單元(3)，示蹤劑自動投加單元用于向再生水管網內投加示蹤劑，在線監測單元用于監測再生水管網內水的物理性質或化學性質，示蹤劑自動投加單元及在線監測單元均與中央控制器(4)連接。


2.根據權利要求1所述的再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，示蹤劑自動投加單元包括通過第一管道(21)與再生水管網連通的第一加藥箱(22)，第一管道上安裝有與中央控制器連接的第一投藥開關(23)和第一投藥計量泵(24)。


3.根據權利要求1所述的再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，加藥箱(22)頂部設有第一加藥口和第一進水口，第一加藥口處設有第一加藥料斗(25)，加藥箱內部設有第一攪拌裝置(26)。


4.根據權利要求1所述的再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，示蹤劑為著色示蹤劑，在線監測單元(3)包括監控攝像頭(31)及與其連接的顯示控制模塊(36)，監控攝像頭安裝在再生水管網水管內部，顯示控制模塊位于再生水管網水管外部。


5.根據權利要求1所述的再生水管網錯接識別與防范系統，其特征在于，示蹤劑為著色示蹤劑，在線監測單元(3)包括監控攝像頭(31)及與其連接的顯示控制模塊(36)，還包括水質采樣設備(34)，水質采樣設備包括通過第二管道(341)與再生水管網連通的采樣瓶(344)，第二管道(341)上安裝有水泵(342)及止水閥(3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡洪營，陳卓，徐闖，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：新型
國別省市：北京;11