專利名稱：利用光電技術(shù)分離沉淀物的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用光發(fā)射源發(fā)射可見(jiàn)光束或激光束穿入水中或液體中介質(zhì)時(shí)，光發(fā)射點(diǎn)與光探測(cè)點(diǎn)的間距為1～100厘米時(shí)，設(shè)定光電接收系統(tǒng)所接收到光束的強(qiáng)、弱或無(wú)信號(hào)時(shí)用Lm光通量表示0～100個(gè)單位，經(jīng)CPU處理系統(tǒng)處理后再發(fā)布其它指令的系統(tǒng)。
已經(jīng)公知的是污水處理廠、自來(lái)水廠、蓄水池、河水及湖水的水與泥砂分離等，沉淀池多采用的是機(jī)械刮泥，刮泥板固定在絎架上，絎架繞池中心緩慢旋轉(zhuǎn)，把沉淀泥砂推入池中心處的泥砂斗中，然后借靜水壓力排出池外。其缺點(diǎn)是排泥砂設(shè)備龐大，維修困難，造價(jià)亦較高。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，是一種利用光發(fā)射源發(fā)射可見(jiàn)光束或激光束穿入水中介質(zhì)時(shí)，光發(fā)射點(diǎn)與光探測(cè)點(diǎn)的間距為1～100厘米時(shí)，光電接收系統(tǒng)所接收到光束的強(qiáng)、弱或無(wú)信號(hào)時(shí)，用Lm光通量表示。設(shè)定光電接收系統(tǒng)所接收到光束的強(qiáng)、弱或無(wú)信號(hào)時(shí)，經(jīng)CPU處理系統(tǒng)處理后再發(fā)布其它指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。即能解決排泥砂設(shè)備龐大，維修困難，造價(jià)亦較高又能解決占地面積大和沉砂或污泥的含水率為60％以下的效果。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到圖2、

圖1實(shí)施例一當(dāng)污水從4進(jìn)水口進(jìn)入17混合池后，經(jīng)自然沉淀時(shí)，混合池17中含有少量的污泥和水21緩慢的流入沉淀池18中，而有部分污泥3開(kāi)始聚集沉淀，當(dāng)沉淀的污泥3阻斷光電接收系統(tǒng)2接收光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1時(shí)，即光電接收系統(tǒng)接收不到激光束信號(hào)時(shí)光通量Lm＝0時(shí)，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26會(huì)發(fā)出指令信號(hào)，指令電磁閥門(mén)24和23同時(shí)打開(kāi)，這時(shí)充氣皮囊受水面靜壓力的作用從電磁閥門(mén)口24和電磁閥門(mén)口10進(jìn)行排氣，聚集沉淀的污泥3經(jīng)過(guò)沒(méi)有充氣的備用充氣皮囊16從排污口5a中排出。在排泄的過(guò)程中，水21開(kāi)始下降，當(dāng)光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1經(jīng)水21時(shí)光電接收系統(tǒng)2接收到的光通量為L(zhǎng)m＝80個(gè)單位時(shí)，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26指令電磁閥門(mén)24和23延時(shí)2分鐘關(guān)閉。電磁閥門(mén)24和23關(guān)閉后并啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)25進(jìn)行充氣，氣體經(jīng)進(jìn)氣管口6進(jìn)入充氣皮囊13，當(dāng)充氣皮囊的壓力達(dá)到0.8時(shí)，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26指令，空氣壓機(jī)25停止向進(jìn)氣管口6進(jìn)入充氣皮囊13進(jìn)氣，這時(shí)沉淀的污泥3就停止向下流動(dòng)。當(dāng)混合池17中的水21流入沉淀池18時(shí)，沉淀池18的工作原理與混合池17相同，當(dāng)沉淀池18中的水21流入過(guò)濾池19時(shí)水21經(jīng)活性炭(過(guò)濾材料)22過(guò)濾變成清水9從凈水排出口5流出。如活性炭(過(guò)濾材料)22透水性失去作用時(shí)，水21會(huì)從過(guò)濾池19流入溢水池20，這時(shí)溢水池控制器7會(huì)向控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26發(fā)出信號(hào)，指令進(jìn)水口4停止進(jìn)水21，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26會(huì)對(duì)排污水泵8發(fā)出指令，水21由排污泵8輸送到4。
注1混合池17、沉淀池18、中的11、12、16和14、15是備用系統(tǒng)。例如當(dāng)控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26指令電磁閥門(mén)24和23延時(shí)2分鐘關(guān)閉時(shí)，并啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行充氣20秒時(shí)，如果空氣壓機(jī)的壓力表還是顯示為零時(shí)，此時(shí)，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26會(huì)發(fā)出停止信號(hào)，并指令被用系統(tǒng)關(guān)閉備用電磁閥門(mén)12、14和指令空氣壓縮機(jī)25向備用充氣皮囊16進(jìn)行充氣，當(dāng)充氣皮囊的壓力達(dá)到0.8時(shí)，控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26指令，空氣壓機(jī)25停止向進(jìn)氣管口11進(jìn)氣。
注2本示例，描述了混合池17中的6個(gè)排污口即圖1所述5a、5b、5c、5d、5e、5f上段的其中之一5a的工作原理，而在混合池和沉淀池中的排污口5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j、5k、5l的上段的工作原理與5a的工作原理相同，均由控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26控制，根據(jù)，圖1所述5a、5b、5c、5d、5e、5f、5g、5h、5i、5j、5k、5l上段的光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1經(jīng)水21時(shí)光電接收系統(tǒng)2接收到的光通量為L(zhǎng)m80個(gè)單位時(shí)均由控制箱27中的CPU處理系統(tǒng)26控制可進(jìn)行同時(shí)工作。
附圖參考件號(hào)1、光電發(fā)射源 2、光電接受系統(tǒng)3、污泥 4、污水進(jìn)水口5、凈水排水口 6、充氣皮囊進(jìn)氣管口7、溢水池控制器 8、排污泵9、清水 10、排氣口11、備用充氣皮囊進(jìn)氣管口 12、備用電磁閥13、充氣皮囊 14、備用電磁閥15、備用電磁閥門(mén)排氣口16、備用充氣皮囊
17、混合池18、沉淀池19、過(guò)濾池20、溢出池21、水22、活性炭(過(guò)濾材料)23、電磁閥24、電磁閥25、空氣壓縮機(jī)26、CPU處理系統(tǒng)27、控制箱注混合池中有6套光電控制系統(tǒng)分別是5a、5b、5c、5d、5e、5f，而沉淀池中有6套光電控制系統(tǒng)分別是5g、5h、5i、5j、5k、5l。
圖4、圖3實(shí)施例二當(dāng)油和水從進(jìn)口4流入，沉淀池11時(shí)，油7在沉淀池11表面進(jìn)行漂移，而水8在沉淀池11中進(jìn)行沉淀，當(dāng)光電接收系統(tǒng)2，接收到光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1時(shí)，光通量Lm為90個(gè)單位時(shí)，控制箱3中的CPU處理系統(tǒng)10指令排污水泵5進(jìn)行排水。排污水泵5繼續(xù)進(jìn)行排水，而油7繼續(xù)向下沉降到光電接收系統(tǒng)2與光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1之間時(shí)，光通量Lm為90個(gè)單位變成60個(gè)單位，這時(shí)控制箱3中的CPU處理系統(tǒng)會(huì)指令排污水泵5停止工作，即形成連續(xù)的開(kāi)與關(guān)，當(dāng)油繼續(xù)在沉淀池中向前漂移至進(jìn)入油儲(chǔ)存池9并從排油出口6排出，使之形成油水分離的過(guò)程。
注實(shí)施例二有3套光電分離系統(tǒng)分別是5a、5b、5c均由控制箱3中的CPU處理系統(tǒng)10控制，不管是那套系統(tǒng)只要是在當(dāng)光電接收系統(tǒng)2，接收到光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1時(shí)，光通量Lm為90個(gè)單位時(shí)，控制箱3中的CPU處理系統(tǒng)10指令排污水泵5進(jìn)行排水。排污水泵5繼續(xù)進(jìn)行排水，而油7繼續(xù)向下沉降到光電接收系統(tǒng)2與光發(fā)射源發(fā)射出的激光束1之間時(shí)，光通量Lm為90個(gè)單位變成60個(gè)單位，這時(shí)控制箱3中的CPU處理系統(tǒng)會(huì)指令排污水泵5停止工作，即形成連續(xù)的開(kāi)與關(guān)。
附圖參考件號(hào)1、光電發(fā)射源 2、光電接受系統(tǒng)3、控制箱 4、水、油流入口5、排污泵 6、排油出口7、油 8、水9、油儲(chǔ)存池 10、CPU處理系統(tǒng)11、沉淀池
權(quán)利要求
1.利用光發(fā)射源發(fā)射可見(jiàn)光束或激光束射入水中介質(zhì)(水中含有其它物質(zhì))時(shí)，光發(fā)射點(diǎn)與光探測(cè)點(diǎn)的間距為1～100厘米時(shí)，光電接收系統(tǒng)所接收到光束的強(qiáng)光、弱光及無(wú)光信號(hào)時(shí)，用Lm表示為光通量，其數(shù)量用100～0個(gè)單位光通量Lm表示，經(jīng)CPU處理系統(tǒng)處理后再發(fā)布其它指令的系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)射源發(fā)射出光信號(hào)時(shí)，光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為0～50個(gè)單位中的某位數(shù)值被確定時(shí)，CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定電磁閥門(mén)、為打開(kāi)狀態(tài)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)為排氣狀態(tài)，排污水泵為工作狀態(tài)，備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)為無(wú)氣狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)射源發(fā)射出光信號(hào)時(shí)，光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為0～50個(gè)單位中的某位數(shù)值被確定時(shí)，CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定電磁閥門(mén)為打開(kāi)狀態(tài)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)為放氣狀態(tài)，排污水泵為工作狀態(tài)，備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)為無(wú)氣狀態(tài)。當(dāng)光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為80～100個(gè)單位中的某位數(shù)值被確定時(shí)，CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定電磁閥門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)為進(jìn)氣狀態(tài)，備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)為無(wú)氣狀態(tài)，排污水泵為停止工作狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)射源發(fā)射出光信號(hào)時(shí)，光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為0～50個(gè)單位中的某位數(shù)值被確定時(shí)，CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定電磁閥門(mén)為打開(kāi)狀態(tài)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)為放氣狀態(tài)，排污水泵為工作狀態(tài)，備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)為無(wú)氣狀態(tài)。當(dāng)光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為0～50個(gè)單位轉(zhuǎn)換為100個(gè)單位后，CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定延時(shí)2～20分鐘的任意時(shí)間數(shù)值被確定時(shí)，電磁閥門(mén)為關(guān)閉狀態(tài)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)為進(jìn)氣狀態(tài)，備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)為無(wú)氣狀態(tài)，排污水泵為停止工作狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1、2、3、4所述的方法，其特征在于當(dāng)發(fā)射源發(fā)射出光信號(hào)時(shí)，光接收系統(tǒng)接收到的光通量Lm為50～100個(gè)單位時(shí)，充氣閥門(mén)(充氣皮囊)和備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)可替換成排污水泵進(jìn)行工作。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的方法，其特征在于當(dāng)處理污水時(shí)需用混合池、沉淀池a、沉淀池b、沉淀池c和過(guò)濾池、益出池和用充氣閥門(mén)(充氣皮囊)和備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)等組成的工藝流程。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6所述的方法，其特征在于備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)主要功能是解決充氣閥門(mén)(充氣皮囊)破損后即CPU處理系統(tǒng)可設(shè)定延時(shí)2～20分鐘任意設(shè)定數(shù)值后污泥繼續(xù)從排污口流出時(shí)，CPU處理系統(tǒng)可指令備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)，替代充氣閥門(mén)(充氣皮囊)進(jìn)行充氣工作。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6所述的方法，其特征在于當(dāng)處理油水分離時(shí)，需用沉淀池a、沉淀池b等，而充氣閥門(mén)(充氣皮囊)和備用充氣閥門(mén)(備用充氣皮囊)改為排污泵或電磁閥門(mén)均可。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8所述的方法，其特征在于混合池、沉淀池下部，為凹型結(jié)構(gòu)或圓錐結(jié)構(gòu)連接排污管組成，而凹型結(jié)構(gòu)或圓錐結(jié)構(gòu)與光發(fā)射系統(tǒng)和光接收系統(tǒng)和排污管的排列為1、2、3或2、4、6、8或3、6、9、12方式排列。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、所述的方法，其特征在于混合池可用充氣混合和機(jī)械攪拌混合也可加化學(xué)工原料進(jìn)行混合。沉淀池可分為沉淀池1、沉淀池2、沉淀池3、沉淀池4、沉淀池5等。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用光發(fā)射源發(fā)射出光束穿入水中介質(zhì)時(shí)，光電接收裝置所接收到光束的強(qiáng)、弱和無(wú)信號(hào)時(shí)用Lm光通量表示，設(shè)定Lm光通量后，經(jīng)CPU處理系統(tǒng)處理，可指令充氣閥門(mén)(充氣皮囊)或排污泵或電磁閥門(mén)的開(kāi)與關(guān)。該方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，并能實(shí)現(xiàn)家庭節(jié)水、水與淀粉、油與水的分離和污水處理廠、自來(lái)水廠、蓄水池、河水及湖水的水與泥沙分離和滿足淀粉、乳制品，果蔬等加工行業(yè)在制作過(guò)程中進(jìn)行連續(xù)性沉淀分離。
文檔編號(hào)B01D21/30GK1683051SQ20041001019
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者盛銀河, 郝愛(ài)芬, 盛天義 申請(qǐng)人:盛銀河