全自動石灰投加系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

范彥華

（上海諾固恩機械設(shè)備有限公司 上海 201108）

近幾年來，某些原水由于pH值較低，國內(nèi)相繼有許多自來水公司都采用了石灰投加系統(tǒng)調(diào)節(jié)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(zhì)的化學穩(wěn)定性、有助于減少管網(wǎng)水發(fā)黃現(xiàn)象發(fā)生[1-3]。另外，石灰投加系統(tǒng)在污泥脫水處理及電廠回用水處理等領(lǐng)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(tǒng)的簡便有效運行變得十分重要。

1 石灰投加系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)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(jīng)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(tǒng)，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(tǒng)是屬于半自動化狀態(tài)，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(tǒng)的設(shè)計

2.1 石灰料倉系統(tǒng)

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(jù)石灰的存儲天數(shù)，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(zhì)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(jù)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(shè)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(xiàn)場控制柜產(chǎn)生聲光報警，停止進料。低料位計在面板報警，以顯示料倉內(nèi)低位狀況，提醒及時向料倉內(nèi)加料。由于石灰在料倉內(nèi)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(tǒng)，破壞料倉內(nèi)的物料架橋。同時為了精確地了解料倉內(nèi)剩余石灰物料的情況，特設(shè)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(nèi)的物料以便更好的得知何時往料倉內(nèi)注料。

2.2 石灰計量及石灰溶液配制系統(tǒng)

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(guān)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(qū)動系統(tǒng)組成。其中螺旋包括由并排放置并有一定重疊區(qū)域的幾組螺旋組成，這些螺旋轉(zhuǎn)速相同，相鄰螺旋旋轉(zhuǎn)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(jù)給料機線性排放關(guān)系可以計算出不同頻率下的給料能力。在實際應(yīng)用中通過改變頻率，可改變單位時間石灰給出量，實現(xiàn)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(nèi)，配置在混合罐中完成，石灰與水在混合罐內(nèi)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(diào)節(jié)閥、電動閥、流量計等。石灰乳濃度是根據(jù)多螺旋給料機給定的石灰量，利用調(diào)節(jié)閥和流量計控制水量來實現(xiàn)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(shè)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(tǒng)

由于石灰乳溶液的特性，所以石灰乳輸送投加系統(tǒng)采用耐腐蝕可變頻調(diào)節(jié)的泵，過流部件選用耐腐蝕和耐磨材質(zhì)，根據(jù)水量及投加率的不同，通過變頻器調(diào)節(jié)投加泵的流量來實現(xiàn)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(yīng)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(fā)生故障，在投加泵的進口及出口管路中要設(shè)計定時水沖洗，且投加管路設(shè)計為雙管道自動切換投加。

3 應(yīng)用注意問題分析

3.1 稱重系統(tǒng)的問題分析

安裝稱重系統(tǒng)可以方便準確的了解料倉內(nèi)物料的剩余情況，但是安裝稱重系統(tǒng)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(tǒng)的效果。

安裝稱重系統(tǒng)時在料倉的基礎(chǔ)上面要做預埋鋼板的，預埋鋼板的類型要根據(jù)選用的稱重系統(tǒng)的種類的不同而有所不同。稱重系統(tǒng)的連接方式也要根據(jù)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(zhì)，這些雜質(zhì)無法與水溶解，如果進入到投加系統(tǒng)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(zhì)去掉。石灰乳混合罐中的攪拌器設(shè)置為變頻的，實際應(yīng)用中可以根據(jù)石灰物料的不同，在溶解時采用不同頻率的攪拌使雜質(zhì)更夠更好的除去。

[1]陳義標,周曉燕,徐軍,等.紹興市供水管網(wǎng)中黃水產(chǎn)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(xiàn)象及應(yīng)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(tǒng)在水廠的應(yīng)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(zhì)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(yīng)用研究[J]．工業(yè)安全與環(huán)保，2010，36(1)：17-19．