破冰式智能吸泥機(jī)在低溫冬季中的運(yùn)行研究

顏輝

摘要：在吸泥機(jī)上均勻安裝氣缸，由空壓機(jī)提供氣源動(dòng)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(dòng)進(jìn)行伸縮式?jīng)_擊冰面進(jìn)行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲(chǔ)水式電熱水器提供熱水進(jìn)行沖洗，沖洗頭噴射出來(lái)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(jī)正常工作，保證自來(lái)水廠正常生產(chǎn)

關(guān)鍵詞：寒潮影響；破冰；吸泥機(jī)

1.破冰式智能吸泥機(jī)研究背景

1.1極端寒潮影響結(jié)果

在2016年1月的世紀(jì)寒潮影響下，1月23-24日出現(xiàn)連續(xù)兩天-9℃，在嚴(yán)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(jī)不能正常工作，為保證預(yù)沉池出水濁度必須讓吸泥機(jī)處于正常吸泥狀態(tài)，公司組織了人工每天24小時(shí)破冰并持續(xù)了3天，這種極端天氣給自來(lái)水廠的生產(chǎn)與運(yùn)行帶來(lái)很大影響。水廠沉淀池結(jié)冰較厚，有5cm左右，虹吸排泥車(chē)不能正常運(yùn)行。為了保證水質(zhì)，使沉淀池虹吸排泥車(chē)能正常運(yùn)行，水廠組織人員對(duì)沉淀池進(jìn)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(jí)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(jì)規(guī)模為7.5萬(wàn)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(zhǎng)為75.75m。絮凝時(shí)間15min，絮凝區(qū)流速0.095～0.3m/s，沉淀時(shí)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(zhǎng)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(jì)，沉淀池出水水質(zhì)穩(wěn)定，平均濁度一般不超過(guò)1.1NTU。在冬季原水濁度較高期間，原水最高濁度會(huì)達(dá)到200NTU以上，預(yù)沉池出水濁度也會(huì)相應(yīng)上升，最高曾短時(shí)達(dá)到5.13NTU。

3.破冰式智能吸泥機(jī)研究思路

該水廠作為非嚴(yán)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(dá)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(dòng)強(qiáng)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(guò)壓縮空氣使水面產(chǎn)生波動(dòng)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(jì)有效的方法來(lái)解決該問(wèn)題，通過(guò)對(duì)吸泥機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行了研究并設(shè)計(jì)。

4.確定破冰式智能吸泥機(jī)方案

4.1研究吸泥機(jī)原理

吸泥機(jī)用在自來(lái)水廠沉淀池，在運(yùn)行過(guò)程中將沉降在池底上的污泥刮到泵吸泥口，通過(guò)泵吸，邊行車(chē)邊吸泥，然后將污泥排到污泥濃縮池。行車(chē)式泵吸泥機(jī)一般由工作橋、吸泥管、排泥管、液下吸泥泵、驅(qū)動(dòng)機(jī)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(yùn)行到池子的另一端，吸泥機(jī)邊運(yùn)行邊吸泥，撞到行程控制，返回到原地；撞行程開(kāi)關(guān)，停車(chē)；停車(chē)時(shí)間由時(shí)間繼電器控制（1分-12小時(shí)可調(diào)），完成一個(gè)工作周期。

4.2確定破冰式智能吸泥機(jī)方案

計(jì)劃在吸泥機(jī)上均勻安裝氣缸，由空壓機(jī)提供氣源動(dòng)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(dòng)進(jìn)行伸縮式?jīng)_擊冰面進(jìn)行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲(chǔ)水式電熱水器提供熱水進(jìn)行沖洗，沖洗頭噴射出來(lái)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(jī)正常工作，保證自來(lái)水廠正常生產(chǎn)。

按照原理圖對(duì)吸泥機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，并運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中：通過(guò)安裝公司安裝管道、沖洗頭、壓縮氣缸、空氣壓縮機(jī)等.改造后如下圖

5.結(jié)語(yǔ)

目前破冰吸泥機(jī)已通過(guò)測(cè)試，符合設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足在冬季中遇到極端天氣沉淀池結(jié)冰后能夠通過(guò)破冰吸泥機(jī)進(jìn)行消除不利影響。