自動絮凝劑配制設(shè)備在污泥脫水中的應(yīng)用
行業(yè)動態(tài)
1 引言
城市污水處理過程中每時每刻都在產(chǎn)生大量的污泥，一般占污水處理量的0.3%～0.5%（含水率97%）。濟寧市污水處理廠處理污水量20×104m3/d，因進水污染物濃度較高，濕污泥產(chǎn)量達1400m3/d（含水率96%～97%）。濕污泥經(jīng)過離心脫水后（含水率75%左右），外運進行衛(wèi)生填埋處理。
離心脫水采用自動化操作，管理方便，運轉(zhuǎn)可靠，環(huán)境衛(wèi)生，目前被很多污水處理廠采用。離心脫水機對絮凝劑的要求很高，必須使用有機高分子聚合物（PAM）。如何高效地配制絮凝劑，選擇合適的絮凝劑配制設(shè)備是關(guān)鍵。本文以濟寧市污水處理廠的某進口ATF4000系列絮凝劑配制設(shè)備為例，介紹該設(shè)備的工作原理及使用管理經(jīng)驗。
2 ATF4000系列絮凝劑配制設(shè)備原理
2.1 結(jié)構(gòu)
ATF4000系列絮凝劑配制設(shè)備組成部件包括：由緊密相連的3個隔離室組成的箱體、水管、濕錐體、干粉供給、攪拌器和控制柜。箱體、濕錐體、干粉供給、水管由PP材料組成。攪拌軸、攪拌葉片及干粉供給傳輸單元全是由抗腐蝕不銹鋼材料構(gòu)成。
2.2 各組件說明
（1）3個隔離室
該PP材料的箱體單元由攪拌連接桿、干粉供給支架和控制箱、溢流管、放空和排放管組成，該單元被分成3個獨立的室。制備、成熟和貯備室保證了絮凝劑干粉的充分溶解和成熟。分隔的箱體進一步阻止成熟溶液和初始溶液的混合，并且允許連續(xù)排放溶液。
貯備室的液位由傳感器監(jiān)控，依靠“大”和“小”傳感器完成自動溶液配制過程，“空”傳感器保護系統(tǒng)在空的情況下不再運行，“溢流”傳感器防止過滿。
（2）給水系統(tǒng)和濕錐體
給水管為該設(shè)備溶解干粉提供必需的水，帶濾網(wǎng)的預(yù)設(shè)壓力控制閥維持正常的給水壓力，電磁閥自動開關(guān)進水管，葉輪循環(huán)計數(shù)器不斷傳輸瞬時流量給控制器。裝有液位傳感器的濕錐體，具有攪拌功能，維持絮凝劑與水的強制混合。
（3）干粉供給
干粉供給設(shè)備由進料螺旋管、進料螺旋加熱器、干粉供給低位置傳感器、保護罩等組成，其中由PP材料組成的堅固的保護罩可以保護設(shè)備和攪拌器。
（4）攪拌器
箱體內(nèi)安裝了3個電動攪拌器，用來確保溶液在箱體內(nèi)正確的循環(huán)，制備室、成熟室、貯備室部分的攪拌器由控制器控制其按預(yù)定時間轉(zhuǎn)動和停止。
（5）控制柜
控制柜裝有PLC、變頻器、顯示面板及電氣控制單元，用來控制調(diào)節(jié)進水流量、干粉供給量、進料螺旋管加熱時間、前/后沖洗時間、攪拌器的開/停時間、絮凝劑濃度等。
2.3 設(shè)備功能
利用電磁閥控制給水自動開關(guān)，葉輪循環(huán)計數(shù)器記錄進水量，干粉供給與進水量按預(yù)設(shè)比例輸送絮凝劑干粉。干粉落入濕錐體中，被一部分水稀釋，確保干粉不結(jié)成團。更多的水通過攪拌單元，在漏斗排出口產(chǎn)生一個輕壓，完成一個攪拌溶解過程產(chǎn)生溶液。經(jīng)過足夠長的溶解時間，溶液從制備室通過一個堰板溢流到成熟室，到達貯備室，室內(nèi)的溶液隨時用，隨時可被排出。箱子分隔的目的是較大程度上阻止成熟溶液與新鮮溶液的混合。
為防止干粉進入箱內(nèi)時沉積在濕錐體上，在進料螺旋管開始轉(zhuǎn)動前， 幾秒鐘的水（該過程結(jié)束時與此相反），存貯室達到較大液位時，進料螺旋管立即關(guān)閉，但是水要持續(xù)幾秒鐘。進料螺旋管加熱器排除管內(nèi)的濕氣，可以阻止干粉堵塞管子。
3 各組件參數(shù)設(shè)置
設(shè)備完成安裝并且供水供電正常后，進入調(diào)試階段。按照設(shè)備說明書的要求設(shè)置極小進水流量、進料螺旋管加熱時間、前/后沖洗時間、3個攪拌器的開/停時間、絮凝劑濃度、進水量和干粉供給量。進水量和干粉供給量的設(shè)置。
3.1 進水量設(shè)置
進水量應(yīng)是設(shè)計絮凝劑溶液排出量的1.5倍。ATF4000系列進水量設(shè)定為6000L/h。
（1）在“set water in flow”菜單中用Enter鍵選擇“water in flow”。
（2）移開兩個調(diào)節(jié)閥的蓋。
（3）在正確的菜單選項敲擊test鍵，電磁閥打開，顯示當前進水量。
（4）用大的螺絲刀調(diào)節(jié)左手的調(diào)節(jié)閥（較小的設(shè)置閥）來調(diào)整進水量，使?jié)皴F體內(nèi)的水位低于溢流管約10～20mm，再用右手的調(diào)節(jié)閥（較大的設(shè)置閥）調(diào)整進水量，達到要求的水量后停止，當前水量可以從控制柜上讀出。
（5）運行狀態(tài)穩(wěn)定后，為確保正確的沖洗，有必要再調(diào)節(jié)濕錐體的進水量。
（6）按下test鍵，結(jié)束設(shè)置過程。
設(shè)備正常運行過程中因水壓水量的波動，進水設(shè)置需要經(jīng)常校對以保證配制過程能順利進行。
3.2 干粉供給量設(shè)置
（1）擰開并取下濕錐體。
（2）用Enter鍵在“calibrate dry feeder”菜單選擇“Dry feeder”。
（3）取一輕的塑料袋（至少可裝500g絮凝劑干粉），放在進料螺旋管下方，按下test鍵，干粉供給螺旋將在滿負荷運行。當塑料袋中有足夠的干粉時，按下test鍵停止干粉供給過程。
（4）稱量收集的干粉，使用up/down以克為單位設(shè)置在控制柜上。
（5）按下Enter鍵后，控制柜自動計算劑量（g/min），并保存該值。
（6）校準完干粉供給，重新裝上濕錐體。
生產(chǎn)過程中可能需要經(jīng)常更換絮凝劑產(chǎn)品的品牌，每個廠家生產(chǎn)的絮凝劑顆粒大小不一樣，同等體積下的質(zhì)量就不同。每次更換絮凝劑品牌都需要完成一次校對干粉供給的過程，否則，設(shè)備配制的溶液濃度就不準確，無法實時比較不同絮凝劑產(chǎn)品的性能差別。
4 運行維護事項
該配制系統(tǒng)使用方便，故障率低，日常需要的維護事項如下：
（1）檢查干粉供給裝置和濕錐體。在運行過程中必須對干粉供給裝置進行有規(guī)律的檢查以確保運行正常。要主要檢查螺旋彈簧鎖片能正確開合，定期清理結(jié)在上面的干粉塊，以保證干粉順利通過。還要檢查驅(qū)動軸的氈制密封環(huán)是否需要更換。
在檢查干粉供給的同時，也應(yīng)檢查濕錐體。漏斗中的水應(yīng)該低于溢流管10～20mm，確保運行中漏斗的錐形沖洗面完全浸在水下，保證干粉不形成結(jié)塊。
（2）清理減壓閥的過濾芯。可通過透明的過濾外殼觀察到減壓閥中臟東西的數(shù)量。當有2/3的過濾芯被臟物堵住時，過濾芯就該被清洗了。隨著過濾芯堵塞情況加重，進入設(shè)備的水量就會下降，可導(dǎo)致沒有充足的進水，無法配制溶液。水質(zhì)條件差的情況下，過濾芯在長時間使用后會裂開損壞。濟寧市污水處理廠已實現(xiàn)了該配件的國產(chǎn)化加工。
因過濾芯的保護外殼是六邊形的硬質(zhì)塑料杯，需使用專用的工具拆卸安裝。濟寧市污水處理廠加工了專用工具，可有效保護外殼。
（3）打開和清理電磁閥/葉輪計數(shù)器。在打開電磁閥之前，裝配在上游的給水閥門必須完全關(guān)閉。擰松4個螺栓，打開閥門蓋（注意電纜），接著移開內(nèi)部組件，檢查膜是否損壞，清理內(nèi)腔、節(jié)流洞、導(dǎo)向洞。
移開管件上的相應(yīng)螺栓，拆卸葉輪反向計數(shù)器，檢查里面的葉輪，確保其自由轉(zhuǎn)動，如必要進行清理，再裝配時，要注意水流動方向。
（4）清洗箱體。絮凝劑配制柜的箱體要按時清理。正常使用時，半年排空箱體徹底清刷一次，因絮凝劑分解時會產(chǎn)生氨類物質(zhì)，一定注意戴口罩。設(shè)備停運24h以上配好的絮凝劑會發(fā)生分解變質(zhì)，要徹底排空箱體并清洗。如果設(shè)備要閑置一段時間，為防止藥液結(jié)塊堵塞系統(tǒng)，應(yīng)排空剩余的溶液，并用水沖洗干凈。整個系統(tǒng)可使用清水運轉(zhuǎn)沖洗干凈。濕錐體、干粉供給系統(tǒng)要全部拆開清理干凈，防止再次使用時因干粉結(jié)塊出現(xiàn)故障。
5 運行中注意的問題
（1）保證絮凝劑配制用水的水質(zhì)和水壓。絮凝劑對水的要求較高，必須是清潔的、可以飲用的，否則，水中的污染物可能對絮凝劑的性能產(chǎn)生壞的影響，不利于污泥的脫水。給水管道上應(yīng)裝有過濾裝置，沙子等雜質(zhì)較多時要及時清理，否則會造成水壓降低，有時該處的電磁閥故障就是因為沙子堵塞造成的。
穩(wěn)定的水壓能保證絮凝劑配制設(shè)備穩(wěn)定運行。如果水壓忽高忽低，就不能保證較低進水量，配制過程不能順利進行或者故障頻出，如濕錐體處出現(xiàn)溢水、堵塞現(xiàn)象。
（2）安裝在配套的絮凝劑真空泵上的碳棒是個易磨損件，須根據(jù)磨損情況及時更換，設(shè)備24h不停機的情況下，不到2年就要更換。該處的過濾原件須經(jīng)常清理，否則會堵塞，造成真空泵不能正常吸藥。
（3）使用絮凝劑干粉配制溶液，不適合南方空氣濕度大的地方使用。因絮凝劑干粉遇潮濕極易結(jié)塊，造成吸管堵塞、濕錐體堵塞等故障。北方城市，多雨的夏季也會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。所以一定要做好絮凝劑的防潮工作，開封的絮凝劑一定要加蓋，真空泵、吸管、干粉桶、料斗要按時清理。
6 結(jié)論
該絮凝劑配制設(shè)備在濟寧市污水處理廠使用幾年以來，自動化程度高，故障率低，工人勞動強度低，安全衛(wèi)生，與使用的同類國產(chǎn)的某絮凝劑配制設(shè)備相比具有明顯的優(yōu)勢。該配制設(shè)備的某些易損件配件已經(jīng)實現(xiàn)自行加工，大大降低了購買成本，有利于推廣應(yīng)用。
