污水处理厂高性能自动溶药装置的研发 3页

第26卷第4期机电产品开簋与新VOI．26，NO．42013年7月Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsJuly．，2013文章编号：1002—6673(2013)04—073—03污水处理厂高性能自动溶药装置的研发应钦兰(浙江广厦建设职业技术学院，浙江东阳322100)摘要：为了保证污水处理厂污泥脱水系统的正常运行，论文叙述了利用变频调速控制干粉投药量的原理，结合先进的PLC控制系统，研发了高性能自动溶药装置，用来自动、连续、稳定地配制絮凝剂。关键词：污泥脱水系统；变频调速；PLC控制；自动溶药装置；絮凝剂中图分类号：X703文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2013．04．031ResearchandDevelopmentofHigh-performanceAutomaticDissolvingDrugDeviceY1NGQin—Lan(ZhejiangGuangshacollegeofAppliedConstructionTechonology，DongyangZhejiang322100，China)Abstract：InordertOensurethenormaloperationofthesystemofsludgedewatering．weuseVVVFtocontrolthearypowderdosageprin-ciple．WithadvancedPLCcontrolsystem，weresearchanddevelophigh—performanceautomaticdissolvingdmgdeviceinordertoensurethatthedeviceiscapableofcompoundinganddosingpolymerflocculantautomatically，continuouslyandreliably．Keywords：sludgedewateringsystem；Frequencyconversionspeedregulation；PLC；automaticdissolvingdrugdevice；flocculant比例的干粉(简称干粉)和水混合配成一定浓度的絮凝剂。0引言l干粉由螺杆投料机输送，自来水由管道离心泵引入进水I污泥脱水是每个污水处理厂污泥处理系统的最后一l管路，管路上安装有电磁阀，控制着进水管的开和关。道工序。污泥是由絮状的负电荷胶体颗粒集合而成的凝：为了配制不同浓度的絮凝剂．干粉的投药量须准确、可胶，污泥胶体颗粒较小，能在水中稳定分布，沉降性能l控。差[11。靠重力沉降只能将污泥与游离水分开。絮凝剂的加11-2具备配套联锁的控制性能人能改善污泥的沉降性能，将污泥(含水率98％左右)和：配制好的絮凝剂，通过加药泵输送到絮凝反应器，絮凝剂混合搅拌，其中的悬浮物通过电中和，完成了架l絮凝反应后的污泥(含水率98％左右)通过污泥螺杆泵输桥、吸附、絮凝闭，然后经浓缩脱水一体机压滤脱水，最l送到浓缩脱水一体机脱水．为了保证浓缩脱水一体机的后出来的是含水率80％左右的泥饼。i脱水效率，螺杆投料机、进水电磁阀、加药泵必须实现目前市场上的自动溶药装置，无论是单箱式、双箱：联锁控制。式还是三箱式，往往需要手动控制进水量和干粉的量，l1．3要求设备结构紧凑、操作便捷不能自动连续地按比例配制并向污泥中投加絮凝剂，所l污泥脱水机房有浓缩脱水一体机、自动溶药装置、以开发研制一台高性能自动溶药装置，对提高污水处理l絮凝反应器以及管道离心泵、加药泵、污泥螺杆泵等诸厂污泥的处理效率将具有重要意义。-多设备，所以要求自动溶药装置的结构必须紧凑；又由l『于脱水机房，设备多人手少，员工专业技能不高，所以1高性能自动溶药装置的设计要求l要求操作简单、便捷。l1．1具备精确的定量控制性能：2高性能自动溶药装置的创新点自动溶药装置主要完成絮凝剂的配制，也即将一定J修稿日期：2013—05—22l2．1结构简洁、功能完善基金项目：浙江省金华市科学技术研究重点项目(高性能自动l自动溶药装置采用三箱一体化结构，分溶解槽、反l溶药装置的研发-2012-1-064)-l应槽、熟化槽，三箱之间分别通过益流槽相连；溶解槽作者简介：应钦兰(1962-)，女，本科，高级工程师。主要研}上方是螺杆投料机输送干粉，与水射器切线方向喷出的究方向：环保成套设备设计与制造l73\n·产品与市场·水相碰相溶；输送干粉的螺杆投料机由减速器带动．螺统须将压差式报警液位计与螺杆投料机、进水电磁阀联杆按所需的转速旋转；由管道离心泵输送自来水，通过锁，实现高位时关，低位时开进水电磁阀控制着进水管路的开和关，熟化槽上安装有高位时关——即当压差式报警液位计显示高液位压差式报警液位计控制液位，整个系统采用可编程逻辑时，系统自动关闭螺杆投料机和进水电磁阀：低位时控制器(ProgrammableLogicController，PLC)控制；装置还开——即当压差式报警液位计显示低液位时．系统自动配备了就地电控箱，便于自动溶药装置单独调试。开启螺杆投料机和进水电磁阀，使螺杆投料机按照设定由于聚丙烯酰胺干粉，分子量1200～1500，比较难的转速输送干粉，进水管路按照相应的流量进水，保证溶，一般的搅拌装置不足以打散分子链【3】，所以在溶解槽自动连续配制聚丙烯酰胺等高分子絮凝剂。采用双层交差螺旋状浆叶，由电机直接带动搅拌轴高速(2)实现双重保险。控制系统实现自动控制与手动控旋转，将聚丙烯酰胺干粉带入水中，与水充分接触、溶制双重保险。自动溶药装置在设计时就会设定一个最高解[41；溶解槽液位积聚到一定高度后，通过益流槽进入反液位值和一个最低液位值；压差式报警液位计安装之应槽，在反应槽里为了让干粉与水充分溶解，采用上下前，必须根据实际需要预先设定好一个高液位和一个低二层矩形状的搅拌装置，由减速器带动搅拌轴做中速旋液位。转，使干粉与水完全溶解。工作时，当压差式报警液位计显示高液位时．控制完全溶解了絮凝剂。在反应槽里积聚到一定液位系统就会自动关闭螺杆投料机和进水电磁阀：假如控制后，通过益流槽进入熟化槽等待使用。在熟化槽里。采系统失灵，不能自动关闭螺杆投料机和进水电磁阀，当用慢速矩形状的搅拌装置，由减速器带动搅拌轴做低速熟化槽的实际液位达到了设计时设定的最高液位时．压旋转，保证絮凝剂在熟化槽里浓度稳定，提高絮凝剂的差式报警液位计马上报警，由人工手动关闭整个污泥脱使用性能。具体结构如图1所示。水机系统的设备，检查、排除自动控制系统出现的问题，以免事故的发生。同样，当压差式报警液位计显示低液位时，控制系统就会自动开启螺杆投料机和进水电磁阀：假如控制系统失灵，不能自动开启螺杆投料机和进水电磁阀，当熟化槽的实际液位达到了设计时设定的最低液位时．压差式报警液位计马上报警，同样可以避免事故的发生。3高性能自动溶药装置的使用效果～我们研发的高性能自动溶药装置，用于湖州市东部lIl一新区污水处理厂浓缩脱水系统，已正常运行3年多，使厂—]用性能一直良好。L————JtI目t表1列出了当配制絮凝剂的自来水进水流量为4m3／h恒定不变时，螺杆投料机运转频率、输送的干粉量与配图1自动溶药装置结构示意图Fig．1Automaticmedicinedissolvingdeviceoverallschematic制的絮凝剂浓度关系。diagram表1螺杆投料机运转频率与配置的絮凝剂浓度2．2采用变频调速控制干粉的投药量(自来水流量4m。／h)自动溶药装置的核心部件是螺杆投料机，它由减速Tab．1Screwfeedingflocculantsconcentrationmachineoperationfrequencyandconfiguration(waterflowof4m。／h)器带动，假如减速器的转速不变，那么输送的干粉的量也是不变的。但污水处理厂的污水浓度等参数经常要发对应频童5101520253035404550生改变，要求投加的高分子絮凝剂浓度也要随之改变。(Hz)我们研发的高性能自动溶药装置，采用变频调速p】即采干粉用变频器的频率改变，来平滑调整减速器的转速，从而克数，67．0141．3222．4291．8366．0433．5512．2584．2572．0662．0分钟改变螺杆投料机转速，相应改变干粉投药量，也即改变絮凝剂所配置的絮凝剂浓度。来满足不同浓度的污水需要。浓度O．1％O．2％0．3％2．3采用先进的PLC控制系统从表1可以看出，不同的频率对应不同浓度的絮凝(1)实现联锁控制。自动溶药装置的关键是控制。系l剂这样可以通过频率的改变．相应(下转第67页)74\n·产品与市场·‘圜图3自动覆膜机的机器结构示意图拌一定时间后注入一定重量的固化剂，同时打开搅拌桶吹料风机，继续搅拌一定时间，再注入一定重量的离型剂，搅拌一定时间后，将搅拌均匀的原料放入干燥桶，图4自动覆膜机的控制系统示意图干燥桶搅拌电机运动，同时干燥桶吹料风机运行。一定时间后，将原料放人流化床，流化床吹料风机、流化床搅拌电机运行，原料进一步干燥，同时送料风机将覆膜好的原料送到料仓。2．2覆膜机的控制原理图覆膜机的控制原理如图4所示。2．3覆膜机的工艺流程覆膜机的工艺流程如图5所示。图5自动覆膜机的生产工艺流程图3结束语随着人民生活水平的提高，对产品的安全性能也要本机通过实际测试，发现塑料泡沫的阻燃效果与求越来越高。因此该技术有良好的发展前景。EPS原料、覆膜液的质量、固化剂的重量、离型剂的重量的配比有密切的关系，对各原料的计量有比较高的要参考文献：求，特别是覆膜液的计量。因此覆膜液的流量计最好采【1】侯树亭．可发性聚苯乙烯【M1．吉林人民出版社，2000用科里奥利质量流量计，精度比较高。(上接第74页)改变所配置絮凝剂的浓度，从而达到连续、稳定配置不I脱水系统的污泥含水率，采用闭环反馈将信息反馈到同浓度的絮凝剂，满足了不同浓度的污水需要，大大提lPLC控制系统，自动改变变频器的频率，也即自动改变高了污水处理厂的处理效果。f所配置的絮凝剂浓度来满足不同浓度的污水需要．实现真正意义上的高性能自动溶药装置，这有待于我们进一4结束语l步的研究。我们研发的高性能自动溶药装置，采用变频调速控l制干粉的投药量，并且采用先进的PLC控制实现联锁、：参考文献：双重保险，大大提高了污水处理效率。存在问题是：l[1]郑怀礼，李凌春，蔚阳，等．阳离子聚丙烯酰胺污泥脱水絮凝剂的制备[J]．化工进展，2008，4．(1)污泥的不同含水率与絮凝剂的不同浓度之间的关l[2】郑怀礼，唐雪，沈烈翔，等．阳离子P(AM—DAC)污泥脱水剂的合系曲线，至今还没有调试出来，原因是：污泥的含水率{成、表征与应用．重庆大学学报(自然科学版)，2010，7．无时无刻会发生微量变化．絮凝效果无论是小试还是中：【3】郑怀礼，尤艳飞，邓晓莉，等．高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺试，很难对絮凝剂进行正确定量测定：同时进水的管道f的合成[J】．环境工程学报，2012,4．离心泵、出药的加药泵、输送污泥的螺杆泵等流量，由l[4】吴幼权，郑怀礼，张鹏，等．复合絮凝剂CAM～CPAM的制备及其于受管网压力的影响也存在一定的误差。所以污泥含水I污泥脱水性能[J1．环境科学研究，2009，5．率与絮凝剂浓度关系曲线，很难形成，有待于进一步的一【5]钟家洪，张继忠，等．变频调速技术在水厂中的应用．创新论坛，研究。l2012，11．(2)如果能够选择合适的传感器，在线检测进入污泥f67