全自動石灰投加系統的設計與應用

范彥華

（上海諾固恩機械設備有限公司 上海 201108）

近幾年來，某些原水由于pH值較低，國內相繼有許多自來水公司都采用了石灰投加系統調節pH值，實踐表明投加石灰有助于助凝，可改善混凝及沉淀效果、可提高出廠水質的化學穩定性、有助于減少管網水發黃現象發生[1-3]。另外，石灰投加系統在污泥脫水處理及電廠回用水處理等領域中由于工藝簡單，能耗低及處理效果好等原因，一直是一種常用的工藝[4-5]。因此保證石灰投加系統的簡便有效運行變得十分重要。

1 石灰投加系統的應用現狀

目前水廠使用的石灰來料形式一般有兩種：一種是袋裝石灰，經自動或人工破包機，或真空吸料機進入料倉；另一種為散裝石灰，通過罐車直接進料至料倉。對于新水廠大部分采用散裝石灰投加系統，取得了良好的效果。石灰的投加一般采用濕法投加，粉末石灰加水配置成一定濃度的石灰溶液，用泵輸送至投加點。目前大部分老水廠的石灰投加系統是屬于半自動化狀態，新建的水廠大部分采用自動化的控制，但是對于石灰投加得精確度控制不夠全面。

2 石灰投加系統的設計

2.1 石灰料倉系統

石灰的來料形式采用散裝罐車，石灰的存儲容器稱為石灰料倉，石灰料倉的容積依據石灰的存儲天數，石灰料倉所處的位置等而有所不同。石灰的進料形式采用散裝罐車，將石灰罐車上的注料軟管接到石灰料倉配置的沖料管上，啟動壓縮空氣，石灰粉料通過散裝沖料管進入料倉，一般要求在散裝進料口配套旋風分離器，使雜質在進料口被分離收集，可以定期排放。向料倉中輸送物料時收集粉塵，安裝于料倉頂部，根據不同的工況可選用氣動脈沖式定時清灰正壓或負壓除塵器，在注料的同時開啟除塵器，以保證清潔的空氣被排出石灰料倉。一般情況料倉部分設置三個料位計，分別安裝于料倉頂部，下部及給料機進口，以顯示高,低，空料位。高料位通過現場控制柜產生聲光報警，停止進料。低料位計在面板報警，以顯示料倉內低位狀況，提醒及時向料倉內加料。由于石灰在料倉內容易架橋形成空穴，料倉還必須配置空穴振打裝置，當給料機上的空料位顯示無料時，自動啟動空穴振打系統，破壞料倉內的物料架橋。同時為了精確地了解料倉內剩余石灰物料的情況，特設計料倉稱重模塊，分別安裝在料倉的四個支腿上，可以實時顯示料倉內的物料以便更好的得知何時往料倉內注料。

2.2 石灰計量及石灰溶液配制系統

采用多螺旋給料機對石灰進行精確計量，多螺旋給料機安裝于石灰料倉出口，通過曲柄操作開關閥和料倉連接。給料機由機身、進料口、出料口、螺旋、觀察口及驅動系統組成。其中螺旋包括由并排放置并有一定重疊區域的幾組螺旋組成，這些螺旋轉速相同，相鄰螺旋旋轉方向相反，螺旋之間形成一個物料通道，料倉里的物料能夠充滿整個給料機。給料機可以進行變頻控制，根據給料機線性排放關系可以計算出不同頻率下的給料能力。在實際應用中通過改變頻率，可改變單位時間石灰給出量，實現給料與供水量同步變化。從多螺旋給料機給出的石灰通過螺旋輸送器輸送至石灰溶解罐。

石灰乳配制與存儲分別在不同的罐體內，配置在混合罐中完成，石灰與水在混合罐內通過攪拌機的作用充分混合溶解，形成l%~5%的石灰乳溶液[3]。石灰混合罐包括排渣閥及制備水組件，其中排渣閥包括手動及自動兩種閥門，制備水組件包括調節閥、電動閥、流量計等。石灰乳濃度是根據多螺旋給料機給定的石灰量，利用調節閥和流量計控制水量來實現的。制備好的石灰乳液通過溢流管溢流到存儲罐待用，石灰乳存儲罐的設計容積不能小于每小時需要溶液量的1/4。

2.3 石灰乳投加系統

由于石灰乳溶液的特性，所以石灰乳輸送投加系統采用耐腐蝕可變頻調節的泵，過流部件選用耐腐蝕和耐磨材質，根據水量及投加率的不同，通過變頻器調節投加泵的流量來實現投加目的，同時石灰乳投加泵的啟停要受到石灰乳存儲罐的液位的控制。在實際的應用中由于投加點距離加藥間有一定距離，所以在石灰乳投加的過程中，為了避免管路的阻塞及發生故障，在投加泵的進口及出口管路中要設計定時水沖洗，且投加管路設計為雙管道自動切換投加。

3 應用注意問題分析

3.1 稱重系統的問題分析

安裝稱重系統可以方便準確的了解料倉內物料的剩余情況，但是安裝稱重系統需要注意，料倉上面的部件凡是與外界連接的地方都需要做成軟連接如：散裝沖料管與墻壁的固定；螺旋輸送器與混合罐或墻壁有硬連接等，都會影響稱重系統的效果。

安裝稱重系統時在料倉的基礎上面要做預埋鋼板的，預埋鋼板的類型要根據選用的稱重系統的種類的不同而有所不同。稱重系統的連接方式也要根據料倉的大小及料倉所在的位置而有所不同。

3.2 石灰乳混合罐變頻沉渣

石灰乳混合罐是使石灰粉末與水充分混合形成石灰乳的容器。由于石灰中可能會存在大顆粒的雜質，這些雜質無法與水溶解，如果進入到投加系統會對泵及投加管路造成影響，所以在混合罐中要把這些雜質去掉。石灰乳混合罐中的攪拌器設置為變頻的，實際應用中可以根據石灰物料的不同，在溶解時采用不同頻率的攪拌使雜質更夠更好的除去。

[1]陳義標,周曉燕,徐軍,等.紹興市供水管網中黃水產生的原因及其防治對策[J].給水排水，2004,30（9）：17-20.

[2]潘海祥.海水淡化廠供水的黃水現象及應對措施[J].中國給水排水,2008,24(12):90~92.

[3]盧建景,張煥俐,陳守慶,等.散裝石灰投加系統在水廠的應用[J]．中國給水排水，2011，27(16)：82,84.

[4]張健.污泥處理過程中的物質與能量流分析[J].給水排水，2008，34增刊：54-58.

[5]龍瀟，商文霞，劉克成，等．石灰處理在電廠回用水處理中的應用研究[J]．工業安全與環保，2010，36(1)：17-19．