破冰式智能吸泥機在低溫冬季中的運行研究

顏輝

摘要：在吸泥機上均勻安裝氣缸，由空壓機提供氣源動力，安裝電磁閥，并由PLC控制箱控制氣缸，氣缸下端安裝齒耙式破冰頭，由氣缸驅(qū)動進行伸縮式?jīng)_擊冰面進行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲水式電熱水器提供熱水進行沖洗，沖洗頭噴射出來的熱水噴灑在由齒耙擊碎的冰面。以破除池面的表面結(jié)冰，使吸泥機正常工作，保證自來水廠正常生產(chǎn)

關(guān)鍵詞：寒潮影響；破冰；吸泥機

1.破冰式智能吸泥機研究背景

1.1極端寒潮影響結(jié)果

在2016年1月的世紀寒潮影響下，1月23-24日出現(xiàn)連續(xù)兩天-9℃，在嚴寒天氣期間蘇州某水務(wù)公司水廠預(yù)沉池出現(xiàn)了結(jié)冰現(xiàn)象，導(dǎo)致吸泥機不能正常工作，為保證預(yù)沉池出水濁度必須讓吸泥機處于正常吸泥狀態(tài)，公司組織了人工每天24小時破冰并持續(xù)了3天，這種極端天氣給自來水廠的生產(chǎn)與運行帶來很大影響。水廠沉淀池結(jié)冰較厚，有5cm左右，虹吸排泥車不能正常運行。為了保證水質(zhì)，使沉淀池虹吸排泥車能正常運行，水廠組織人員對沉淀池進行破冰。

2.水廠基本介紹

2.1生產(chǎn)工藝

水廠生產(chǎn)工藝：原水——前臭氧接觸池——前混合攪拌——絮凝反應(yīng)平流沉淀池——炭濾池（上向流）——砂濾池——消毒——清水池——二級泵房一市政管網(wǎng)。

2.2預(yù)沉池

預(yù)沉池共有4座，每座設(shè)計規(guī)模為7.5萬m³/d，單座平面尺寸為13.70m×104.00m。其中沉淀區(qū)水深為3.25m，凈長為75.75m。絮凝時間15min，絮凝區(qū)流速0.095～0.3m/s，沉淀時間55min，水平流速v=21mm/s。每座沉淀池末端設(shè)有7根不銹鋼指型槽，長度為12m。根據(jù)要求沉淀池出水濁度一般均在1NTU以下，平均濁度約為0.6-0.8NTU。根據(jù)水廠水質(zhì)統(tǒng)計，沉淀池出水水質(zhì)穩(wěn)定，平均濁度一般不超過1.1NTU。在冬季原水濁度較高期間，原水最高濁度會達到200NTU以上，預(yù)沉池出水濁度也會相應(yīng)上升，最高曾短時達到5.13NTU。

3.破冰式智能吸泥機研究思路

該水廠作為非嚴寒地區(qū)的水廠，應(yīng)選取合適的方法解決沉淀池結(jié)冰與設(shè)備設(shè)施改造投資大的矛盾，力求以較少的投資改造達到理想的使用效果。

目前解決這一矛盾的方法主要有以下兩種：

3.1人工破冰

該方法工人勞動強度大，且存在安全隱患。予以排除。

3.2壓氣體破冰法

該方法是通過壓縮空氣使水面產(chǎn)生波動防止結(jié)冰。該方法采用的是噴射法，容易使水面水珠飛濺。予以排除。

因此有必要研究采用經(jīng)濟有效的方法來解決該問題，通過對吸泥機運行特點進行了研究并設(shè)計。

4.確定破冰式智能吸泥機方案

4.1研究吸泥機原理

吸泥機用在自來水廠沉淀池，在運行過程中將沉降在池底上的污泥刮到泵吸泥口，通過泵吸，邊行車邊吸泥，然后將污泥排到污泥濃縮池。行車式泵吸泥機一般由工作橋、吸泥管、排泥管、液下吸泥泵、驅(qū)動機構(gòu)、電控箱等幾部分組成。池兩邊均鋪設(shè)鋼軌，從池的一端運行到池子的另一端，吸泥機邊運行邊吸泥，撞到行程控制，返回到原地；撞行程開關(guān)，停車；停車時間由時間繼電器控制（1分-12小時可調(diào)），完成一個工作周期。

4.2確定破冰式智能吸泥機方案

計劃在吸泥機上均勻安裝氣缸，由空壓機提供氣源動力，安裝電磁閥，并由PLC控制箱控制氣缸，氣缸下端安裝齒耙式破冰頭，由氣缸驅(qū)動進行伸縮式?jīng)_擊冰面進行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲水式電熱水器提供熱水進行沖洗，沖洗頭噴射出來的熱水噴灑在由齒耙擊碎的冰面。以破除池面的表面結(jié)冰，使吸泥機正常工作，保證自來水廠正常生產(chǎn)。

按照原理圖對吸泥機進行設(shè)計改造，并運用于實際生產(chǎn)中：通過安裝公司安裝管道、沖洗頭、壓縮氣缸、空氣壓縮機等.改造后如下圖

5.結(jié)語

目前破冰吸泥機已通過測試，符合設(shè)計要求，滿足在冬季中遇到極端天氣沉淀池結(jié)冰后能夠通過破冰吸泥機進行消除不利影響。