一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到海洋環(huán)境保護(hù)和船舶壓載水處理領(lǐng)域，具體涉及到一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2004年國(guó)際海事組織(IMO)制定了船舶壓載水的排放要求公約，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已有幾十家生產(chǎn)船用的壓載水處理的專用系統(tǒng)。為使船舶壓載水排放達(dá)到MO制定的D-2標(biāo)準(zhǔn)，其中很多產(chǎn)品采用了過(guò)濾+紫外線消毒的處理方法。紫外線消毒的關(guān)鍵是必須保證紫外線的波段處于UV-C段(波長(zhǎng)在254nm左右)，而紫外劑量在200-300 mj/cm2之間，這樣才能確保不產(chǎn)生新的衍生物，使紫外消毒屬于物理處理方法的范疇。為保證紫外最大劑量不超過(guò)300mJ/cm2，一般采用通過(guò)調(diào)節(jié)紫外線燈管整流器輸出，使燈管功率在50-100%之間范圍內(nèi)變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)紫外燈管輸出劑量的控制，在控制過(guò)程中還要考慮燈管壽命、石英套管結(jié)垢系數(shù)、燈管反應(yīng)器中個(gè)別燈管故障等因素。
[0003]目前進(jìn)行紫外劑量控制，傳統(tǒng)的方法是在紫外反應(yīng)器上安裝一個(gè)測(cè)量紫外強(qiáng)度的傳感器，根據(jù)測(cè)量出來(lái)的強(qiáng)度，控制紫外燈管的功率，使劑量保持在允許的范圍內(nèi)。但由于紫外燈管反應(yīng)器中，紫外強(qiáng)度分布不均勻，強(qiáng)度測(cè)量傳感器插入深度不同，采樣值會(huì)有較大區(qū)別。一般傳感器只能安裝在腔體表面附近(插入太深影響燈管清洗機(jī)構(gòu)工作)，因此，很難真實(shí)反映出紫外的準(zhǔn)確劑量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問(wèn)題，本新型提供一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，不是測(cè)量紫外強(qiáng)度，而是改為測(cè)量紫外反應(yīng)器通過(guò)的水的濁度，根據(jù)濁度值和燈管故障情況綜合控制紫外燈管的功率。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，采用以下技術(shù)方案:一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，由主控制柜、PLC控制裝置、紫外燈管反應(yīng)器、濁度傳感器和整流器柜組成，其特征在于，濁度傳感器安裝在紫外燈管反應(yīng)器上，濁度傳感器與PLC控制裝置中的A/D通過(guò)信號(hào)無(wú)線連接，濁度傳感器信號(hào)進(jìn)入PLC控制裝置中的A/D輸入通道，PLC控制裝置通過(guò)通訊電纜與整流器柜連接，PLC控制裝置的D/A輸出信號(hào)控制整流器柜中的整流器，PLC控制裝置置于主控制柜中。
[0006]所述的主控制柜的控制柜面板上設(shè)置有觸摸屏、系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)、報(bào)警指示燈、電流表、電壓表，所述主控制柜內(nèi)設(shè)還置有電源單元、接線端子排，觸摸屏與PLC控制裝置通過(guò)通訊電纜連接，系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)、報(bào)警指示燈通過(guò)接線端子排與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0007]所述的整流器柜中每個(gè)整流器與紫外燈管反應(yīng)器中的每個(gè)燈管一一對(duì)應(yīng)連接，整流器具有標(biāo)準(zhǔn)的模擬接口，還設(shè)有通訊接口。
[0008]本實(shí)用新型益效果:
[0009]1、將紫外處理單元的主控制柜、PLC控制裝置、紫外燈管反應(yīng)器、濁度傳感器和整流器柜各自獨(dú)立的部分集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了劑量的智能化的自動(dòng)控制，為壓載水處理和其它類似污水處理提供了高可靠的控制方法和控制模式
[0010]2、解決了傳統(tǒng)的紫外強(qiáng)度傳感器不易安裝、測(cè)量不準(zhǔn)、不能真實(shí)反應(yīng)紫外劑量分布情況的不足，改用濁度測(cè)量真實(shí)可靠，同時(shí)傳感器性價(jià)比高。
[0011]3、整流器柜的功率變化可以由整流器與PLC控制裝置聯(lián)結(jié)的通訊方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性好。
[0012]4、該系統(tǒng)測(cè)量傳感器不受安裝位置和條件的限制，容易實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制穩(wěn)定性好、可靠性高、智能性強(qiáng)，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型的控制原理圖
[0015]圖3是主控制柜的面板示意圖
[0016]圖4是整流器和紫外燈管接線示意圖
[0017]如圖所示:1、主控制柜；2、PLC控制裝置；3、紫外燈管反應(yīng)器；4、濁度傳感器；5、整流器柜；6、觸摸屏；7、系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)；8、報(bào)警指示燈；9、電流表；10、電壓表；11、整流器；12、電源；13、紫外燈管；14、通訊接口。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例
[0018]本實(shí)施實(shí)例所述船舶壓載水處理系統(tǒng)中的紫外單元一般與過(guò)濾器組合使用，其中，過(guò)濾器用來(lái)濾除壓載水的顆粒生物，以保證處理后的壓載水中每立方米中不能多于10個(gè)大于50Mm的生物，而每ml水中50 Mm〈生物^ 1Mm要小于10個(gè)；紫外線單元用來(lái)對(duì)壓載水進(jìn)行殺菌消毒，以保證水中的霍亂弧菌〈lcfu/100ml、大腸桿菌<250cfu/100ml、腸道球菌〈lOOcfu/lOOml。從而使出來(lái)后的壓載水符合MO制定的D-2排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]紫外處理單元采用天然石英管，可產(chǎn)生單一波長(zhǎng)(254 nm)o紫外線照射的平均劑量為200~300mJ/cm2。紫外照射劑量是用于殺滅微生物最重要的控制指標(biāo)。紫外照射劑量是指特定波長(zhǎng)紫外線在一定時(shí)間內(nèi)的輻射劑量，即
[0020]照射劑量(J/m2 )=照射時(shí)間(S)X紫外輻射強(qiáng)度(W/m2 )
[0021]如圖1所示，由主控制柜(1)、PLC控制裝置(2)、紫外燈管反應(yīng)器(3)、濁度傳感器(4 )和整流器柜(5 )組成，濁度傳感器(4 )安裝在紫外燈管反應(yīng)器(3 )上，濁度傳感器(4 )與PLC控制裝置(2)中的A/D通過(guò)信號(hào)無(wú)線連接，PLC控制裝置(2)通過(guò)通訊電纜與整流器柜(5 )連接，PLC控制裝置(2 )置于主控制柜(I)中。主控制柜(I)的主控制柜面板上設(shè)置有觸摸屏(6)、系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)(7)、報(bào)警指示燈(8)、電流表(9)、電壓表(10)，所述主控制柜內(nèi)設(shè)還置有電源單元、接線端子排，觸摸屏(6)與PLC控制裝置(2)通過(guò)通訊電纜連接，系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)(7)、報(bào)警指示燈(8)通過(guò)接線端子排與PLC主控制柜(2)連接。整流器
(11)由220V的電源(12)供電，通過(guò)4芯專用電纜連接紫外燈管(13)。整流器柜(5)中每個(gè)整流器與紫外燈管反應(yīng)器中的每個(gè)燈管一一對(duì)應(yīng)連接，整流器(11)具有標(biāo)準(zhǔn)的模擬接口，還設(shè)有通訊接口(14)。
[0022]本實(shí)施例啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程均為自動(dòng)進(jìn)行，其過(guò)程為按下主控制柜(I)的面板上的系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)(7)，系統(tǒng)開始運(yùn)行，這時(shí)主控制柜(I)面板上的觸摸屏(6)進(jìn)入主畫面，選擇工作模式后(壓載或排載)，相應(yīng)電動(dòng)閥門動(dòng)作，壓載泵工作后，PLC控制裝置(2 )自動(dòng)啟動(dòng)整流器柜(5)中的所有整流器和紫外燈管反應(yīng)器(3)中所有燈管工作。運(yùn)行過(guò)程中PLC控制裝置(2)實(shí)時(shí)采集濁度傳感器(4)的信號(hào)，并自動(dòng)控制整流器柜(5)和紫外燈管反應(yīng)器
(3)工作，紫外燈管和整流器根據(jù)控制軟件工作流程自動(dòng)進(jìn)入智能控制狀態(tài)，以保證紫外劑量在200-300 mj/cm2之間的允許范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，由主控制柜(1)、PLC控制裝置(2)、紫外燈管反應(yīng)器(3 )、濁度傳感器(4 )和整流器柜(5 )組成，其特征在于，濁度傳感器(4 )安裝在紫外燈管反應(yīng)器(3)上，濁度傳感器(4)與PLC控制裝置(2)中的A/D通過(guò)信號(hào)無(wú)線連接，PLC控制裝置(2)通過(guò)通訊電纜與整流器柜(5)連接，整流器柜(5)通過(guò)電纜與紫外燈管反應(yīng)器(3 )連接，PLC控制裝置(2 )置于主控制柜(I)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制柜(I)的控制柜面板上設(shè)置有觸摸屏(6)、系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)(7)、報(bào)警指示燈(8)、電流表(9)、電壓表(10)，所述主控制柜內(nèi)設(shè)還置有電源單元、接線端子排，觸摸屏(6 )與PLC控制裝置(2 )通過(guò)通訊電纜連接，系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行開關(guān)(7 )、報(bào)警指示燈(8 )通過(guò)接線端子排與PLC控制柜(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的整流器柜(5)中每個(gè)整流器與紫外燈管反應(yīng)器中的每個(gè)燈管一一對(duì)應(yīng)連接，整流器(11)具有標(biāo)準(zhǔn)的模擬接口，還設(shè)有通訊接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及到一種船舶壓載水處理紫外消毒劑量控制系統(tǒng)，濁度傳感器安裝在紫外燈管反應(yīng)器上，濁度傳感器與PLC控制裝置中的A/D通過(guò)信號(hào)無(wú)線連接，濁度傳感器信號(hào)進(jìn)入PLC控制裝置中的A/D輸入通道，PLC控制裝置通過(guò)通訊電纜與整流器柜連接，PLC控制裝置的D/A輸出信號(hào)控制整流器柜中的整流器，PLC控制裝置置于主控制柜中。不直接測(cè)量紫外強(qiáng)度，而是改為測(cè)量紫外反應(yīng)器通過(guò)的水的濁度，根據(jù)濁度值和燈管故障情況綜合控制紫外燈管的功率，使得紫外劑量控制易于實(shí)現(xiàn)，控制穩(wěn)定性高，提高紫外燈管的使用壽命。該系統(tǒng)測(cè)量傳感器不受安裝位置和條件的限制，容易實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制穩(wěn)定性好、可靠性高、智能性強(qiáng)，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
【IPC分類】C02F1-32
【公開號(hào)】CN204434322
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520066838
【發(fā)明人】孟憲堯, 郝自強(qiáng), 徐鍵, 曲明浩
【申請(qǐng)人】合德海洋科技（大連）有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日