陳岙泵站原水加石灰車間工程建設經驗

摘要：水庫水一般具有低溫低濁、弱酸性、堿度偏低等特點，通過向原水中投加熟石灰調節堿度和pH值，既起到助凝的作用，又可提高原pH值，使原水輸送管道不易腐蝕，有效降低水廠二次加堿費用。文章以溫州市陳岙泵站加石灰車間工程為例，總結了工程建設經驗，可為同類項目實施提供參考。

關鍵詞：泵站；加石灰；工程建設；經驗

中圖分類號：TV431 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）18-0149-02

1 工程概況

陳岙泵站負責將珊溪水庫原水輸送至市區水廠，是溫州市區的主要水源之一，設計規模為110萬m3/d（一期工程規模為77萬m3/d），水庫原水的pH值偏弱酸性。加石灰車間改造工程通過向原水中投加熟石灰調節堿度和pH值，既起到助凝的作用，又可提高原水pH值，使原水輸送管道不易腐蝕，有效降低水廠二次加堿費用。

加石灰車間工程于2008年1月開始建設，同年12月份投入試運行；后因泵站實際運行工況（供水量約60～70萬噸/日，加藥量2.5kg/kt，加藥濃度1%）與設計工況（供水量110萬噸/日，加藥量10kg/kt，加藥濃度最大2%）相差甚遠，實際運行所需石灰量小于給料機給料能力的最小值而無法實現連續制備，于2009年4月開始對石灰投加系統進行技術改造，2009年8月改造完成。經數年運行，石灰投加系統運行穩定、效果良好，達到了預期的目的。

2 石灰投加流程

加石灰車間的工藝流程如下：

（1）石灰散料罐裝車運料到現場后，通過車載風機將熟石灰壓入料倉中儲存；（2）石灰通過給料機精確計量后，由推進器輸送到溶解罐中，同時以一定比例注入溶解水，形成石灰乳溶液，濃度為5%（濃度可調），制備好的乳液溢流至溶液池；（3）在溶液池中加水稀釋，配制成1%濃度石灰乳溶液待用；（4）采用耐腐蝕離心泵，通過變頻控制將石灰乳溶液投加到原水輸水管道中。

為防止石灰乳在加藥管中沉積，設有后稀釋及沖洗管道系統。采用氣動空穴振打系統，以防止料倉中石灰粉架橋或板結。

3 加石灰系統構成與自動控制功能實現

加石灰車間由石灰料倉系統、石灰制備系統和石灰投加系統組成。主要硬件構成如下：

石灰料倉系統主要由石灰料倉、除塵過濾系統、過壓安全閥、料位計、空穴振打系統和曲柄操作開關閥等組成。

石灰制備系統主要由石灰干粉投加系統、制備罐系統、和溶液池攪拌系統組成。

石灰投加系統負責將溶液池內已制備好的石灰溶液投加到原水輸水管網中，主要由耐腐蝕離心泵、超聲波液位計、pH計、電磁流量計、壓力表等組成，通過變頻器調節投加流量，實現自動控制。

在自動控制系統配置方面，通過設置加石灰車間PLC站，負責檢測車間內各種儀表的檢測參數和控制石灰投加設備的運行狀態，同時負責對各用電設備進行遠程開停或調節，將車間內所有的信號通過通信光纜送到泵房中央控制室的計算機系統中去，同時接受中央控制室的控制指令。

4 建設經驗與教訓

4.1 開展工程前期考察調研工作

建議對廣東西洲水廠、番禺水司、深圳筆架山、紹興宋六陵水廠等已建成投運的加石灰車間工程做好考察調研工作，并對項目建設的必要性和建設規模、工藝流程、加堿投加點、設備選型、控制模式、投加場地、原水泵站投加長距離管道輸送石灰沉降積淤等方面進行全面細致的論證；考慮到不同原水水質對加石灰效果差異較大，為此，還需要進行必要的實驗，積累實驗室數據，以更好地指導工程建設。

4.2 生石灰與熟石灰的選擇分析

生石灰比熟石灰雜質要多，可溶性要差，更容易引起管道堵塞，因此，在具備熟石灰采購條件的情況下，建議選用熟石灰。根據浙江省現代化水廠要求，待濾水濁度要低于1NTU，對于低溫低濁的水庫水源，水廠必然要投加助凝劑。而投加助凝劑有兩個好處：一是PAC消耗減少后污泥量減少了，二是PAC消耗降低后相應地對原水pH值下降的影響少了。

4.3 關于石灰空穴與板結問題

料倉的進料、出料口要用閥門控制啟閉，防止外界空氣接觸，使石灰受潮。通過氣動空穴振打系統（安裝于石灰料倉的錐斗上）與裝配在給料機內的空穴料位計連鎖，消除空穴與板結。料倉底部輸料器采用刮片式，送料均勻，有效防止空穴現象方式發生。

4.4 關于連續配置問題

石灰自動制備系統最好處于連續制備狀態，但由于陳岙泵站二期項目尚未實施，單位時間所需石灰量小于給料機的最小值，只能采用間歇制備方式。根據給料機給料能力和轉速成線性關系，通過降低給料機主動鏈輪齒數（需更換鏈輪和鏈條），以降低給料機工頻轉速，使得給料機的給料能力滿足實際運行工況要求，實現連續配置。為實現石灰溶液的連續配備，溶解池進水閥門應配備調節閥門。

4.5 投加設備的選擇分析

投加泵一般采用螺桿泵和離心泵。螺桿泵從原理上說，更適合于污泥、漿液、乳液等流體的投加，但材料選型要合理，否則容易磨損，運行成本高。離心泵相對于螺桿泵投資要少很多，但容易堵塞，不過正常情況下效率比螺桿泵高。因此，建議采用離心泵投加，但要做好日常維護管理。

4.6 關于自動控制方式

用于檢測石灰投加后pH值的pH計的取樣點應與石灰投加點保持足夠的距離，以保證測量精度。陳岙泵站因條件限制，取樣點距離石灰投加點僅十余米，導致石灰液投加后的pH值測量數值不夠準確，且因pH值與石灰投加量為非線性關系，根據PH值難以實現石灰溶液的精確投加，因此，現階段按進水流量比例投加。

4.7 其他需注意的幾個問題

（1）原水pH值提高會增加耗礬量（尤其是當PH值超過7.5時）。（2）儲存系統必須采用可靠的吸塵設備，防止石灰飛揚。（3）料倉的下料口不宜處在水面上方，建議下料后經二級送料器橫向注入溶解池，并變頻控制二級送料速度。（4）溶解池要解決好石灰沉積問題，配制濃度不宜過高，以防引起投加設備和管路的堵塞，1%為宜。（5）投加管路應盡量避免拐彎，尤其是不能出現U型彎。（6）從實驗室數據看，堿度與石灰投加量在一定范圍內基本上呈線性關系。雖然通過堿度反饋控制石灰投加在國內尚無成功運行的先例，且堿度計價值昂貴，但在條件具備時，建議安裝堿度計，在積累一定運行經驗后，能夠對系統作進一步優化控制。

參考文獻

[1] 陳岙泵站原水加石灰車間技術改造工程方案設計.

作者簡介：鄭思瑞（1975-），男，供職于溫州市公用事業投資集團有限公司，浙江大學工程碩士（控制工程專業），研究方向：工程建設管理。