污水處理系統(tǒng)中石灰自動加藥裝置的分析與應(yīng)用

張春曉

（衡水市振華污水處理有限公司，河北 衡水 053000）

1 項目概況

污水處理是為使污水排放達到某一水體或再次使用的水質(zhì)要求對其進行凈化的過程[1]。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等領(lǐng)域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。在污水處理系統(tǒng)酸性廢水處理過程中，中和調(diào)節(jié)pH值時經(jīng)常要用石灰制乳后進行投加，但是目前市場上的污水處理一般采用人工投加石灰制乳，且需要人力攀爬至高處，才可將原料加入裝置內(nèi)部，大大增加了原料上料難度，降低了原料上料效率，并且當(dāng)使用者需要拆卸裝置時，需要擰下大量固定結(jié)構(gòu)，大大增加了裝置拆卸難度，降低了裝置拆卸效率[2-4]。從某污水處理廠石灰制乳投加的過程實踐可知，人工投加石灰制乳方式存在如下問題：工人勞動強度大，需要專人值守；設(shè)備操作復(fù)雜，需要熟練操作控制箱；自動化程度低，人工連續(xù)投加量無法控制；石灰乳液濃度存在差異，工藝控制困難。針對以上問題，設(shè)計了一種新型的石灰自動加藥裝置，并進行了實踐應(yīng)用，結(jié)果表明，該裝置效果理想，有效降低了石灰制乳投加的勞動強度。

2 石灰自動加藥裝置的設(shè)計

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對污水處理系統(tǒng)中石灰制乳人工投加存在的問題，設(shè)計了一種新型污水處理系統(tǒng)使用的石灰自動加藥裝置。該自動加藥裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括桶體、出料管、支撐桿、底板、安裝座、插銷、拉環(huán)、電機、加料斗、輸料管、排料管、觀察窗、絞龍、出料輪、控制器和防滑墊等部件。

圖1 石灰自動加藥裝置結(jié)構(gòu)示意圖

從圖1可知，該石灰自動加藥裝置底板的頂部對稱安裝有兩個支撐桿，兩個支撐桿的頂部均安裝桶體，桶體底部安裝出料管，且桶體底部靠近出料管的一側(cè)位置處通過螺栓固定連接第二電機，第二電機采用GH-28-750-60S驅(qū)動電機，第二電機延伸至出料管內(nèi)部的一端轉(zhuǎn)動連接出料輪，桶體一側(cè)通過螺栓固定連接輸料管，輸料管的底部通過螺栓固定連接第一電機，第一電機采用Y2-90L-4驅(qū)動電機，且輸料管相背于桶體的一側(cè)安裝加料斗，輸料管靠近桶體一側(cè)的頂部安裝排料管，排料管傾斜向下伸入桶體內(nèi)部，第一電機延伸輸料管內(nèi)部的一端轉(zhuǎn)動連接絞龍，桶體相鄰于輸料管的一側(cè)安裝控制器，控制器采用PLC可編輯控制器，型號為PLC CPU226，第一電機和第二電機均與控制器電性連接，通過加料斗將材料加入輸料管中，通過第一電機帶動絞龍轉(zhuǎn)動，從而帶動材料在輸料管中移動，使材料從排料管中排出，讓材料便于添加。

底板的下方安裝了安裝座，底板與安裝座之間對稱貫穿兩個插銷，當(dāng)使用者需要拆卸底板時，將兩個插銷拔出，即可將底板從安裝座上取下，使裝置便于拆卸。

兩個插銷的頂部均安裝拉環(huán)，拉環(huán)上開設(shè)拉孔，通過拉孔和拉環(huán)讓插銷便于拉動。進一步的，桶體一側(cè)靠近控制器的上方位置處安裝觀察窗，觀察窗的外壁噴涂刻度標識，通過刻度標識和觀察窗讓桶體內(nèi)部便于觀察。安裝座的底部安裝防滑墊，防滑墊的底部開設(shè)防滑槽，通過防滑槽和防滑墊讓安裝座更加緊固。

2.2 工作原理及使用流程

在使用時，將裝置移動至使用點，將安裝座通過螺栓固定于地面上，并且在防滑墊的作用下，緊固安裝座。安裝座固定后，將裝置通過底板與安裝座卡合，通過拉環(huán)拿取插銷，將插銷插入底板和安裝座之間，從而固定裝置。將需要添加的石灰放置于加料斗中，通過第一電機帶動絞龍轉(zhuǎn)動，從而帶動材料移動，使材料在輸料管中移動，將材料通過排料管排出，從而進入桶體中。當(dāng)使用者需要將石灰添加至處理池時，通過第二電機帶動出料輪轉(zhuǎn)動，從而將桶體內(nèi)部的材料通過出料管排出，使石灰通過出料管進入處理池中[5-6]。

2.3 優(yōu)點分析

與以往技術(shù)對比，該新型石灰自動加藥裝置具有以下優(yōu)點：

1）該新型石灰自動加藥裝置通過加料斗將材料加入輸料管中，通過第一電機帶動絞龍轉(zhuǎn)動，從而讓材料從輸料管和排料管中移動，使材料通過排料管進入桶體中，讓使用者無須人力攀爬至高處，就可將原料加入裝置內(nèi)部，大大降低了原料的上料難度，提高了原料上料效率。

2）該新型石灰自動加藥裝置通過安裝座與底板卡合，通過插銷插入底板和安裝座之間，從而將底板和安裝座固定。需要拆卸裝置時，只需拔出插銷，即可拆卸裝置，使用者無須擰下大量固定結(jié)構(gòu)，大大降低了裝置拆卸難度，提高了裝置拆卸效率。

3 實踐應(yīng)用及效果分析

3.1 工程概況

某污水處理廠一級A升級改造于7年前建設(shè)完成。當(dāng)前，該污水處理廠采用較為先進的AO污水處理工藝，其設(shè)計規(guī)模為5萬m3/d，實際處理規(guī)模達到4萬m3/d，設(shè)計出水水質(zhì)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）的二級標準。污水處理廠將極大地改善周圍水體環(huán)境，對治理水污染、保護當(dāng)?shù)亓饔蛩|(zhì)和生態(tài)平衡具有十分重要的作用。

該污水處理廠對污水處理的過程中，在酸性廢水處理工藝中，主要是采用人工投加石灰制乳來中和調(diào)節(jié)pH值。從多年的生產(chǎn)過程實踐可知，人工投加石灰制乳的方式，其原料上料難、工作效率低、勞動強度大，影響了污水處理廠的日污水實際處理量。針對這一情況，采用新型的石灰自動加藥裝置來對以往的石灰制乳工藝進行改造設(shè)計，并投入實踐應(yīng)用當(dāng)中。

3.2 效果分析

改造后的石灰自動加藥裝置能有效地完成污水處理工藝中的石灰制乳工序，使原料的上料效率提高，有效降低了工人的勞動強度。整個自動加藥裝置實現(xiàn)了自動化，使得乳液濃度配制標準一致，有效控制了污水處理工藝。當(dāng)前改造后的石灰自動加藥裝置已成功運行半年，實際處理規(guī)模從4萬m3/d提高到4.8萬m3/d，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟效益。