本發(fā)明涉及自來(lái)水取水和污水排水過(guò)程中的濁水凈化處理藥劑投加技術(shù)，特別涉及一種濁水處理藥劑全自動(dòng)投加方法。

背景技術(shù)：

在自來(lái)水給水取水處理和污水排水處理過(guò)程中，都需要向渾濁水體或污濁水體加入絮凝劑等濁水體凈化處理藥劑。現(xiàn)有技術(shù)的濁水處理系統(tǒng)，藥劑投加方式普遍采用計(jì)量秤將粉狀藥劑稱重后倒入溶藥池，加入一定體積的水，攪拌溶解，并且放置一定時(shí)間待藥液充分溶化后，再用計(jì)量泵打入沉淀池與待處理的濁水混合，對(duì)待處理的濁水進(jìn)行凈化處理，本次配制的藥液用完之后，再進(jìn)行下一次配藥。藥液的配備為間歇操作。這樣的加藥方式有如下缺點(diǎn)：1.處理系統(tǒng)設(shè)備占地面積大，與之相配套的土建成本高；2.配制的藥劑液不能馬上使用，不能做到隨用隨配，造成使用的藥液不新鮮，存在被污染的風(fēng)險(xiǎn)；3.自來(lái)水廠在取水時(shí)突遇暴雨，待處理水體濁度突然增高，水體的濁度比正常時(shí)候的濁度高出數(shù)十倍，由于現(xiàn)有技術(shù)的配藥方式其配制藥液濃度最高只能達(dá)到30％，再高會(huì)出現(xiàn)不易溶解或沉淀現(xiàn)象，在這種情況下，即便是計(jì)量泵全開(kāi)，也沒(méi)有辦法達(dá)到與之相匹配的要求濃度。而且這時(shí)高濁度的水，由于沒(méi)有與之匹配濃度的藥劑加入，增加了后續(xù)水處理設(shè)備的負(fù)荷，造成出水不達(dá)標(biāo)。此外，由工人人工配置高濃度的藥液，緊急時(shí)近乎把粉體藥劑直接倒入混合沉淀池內(nèi)，不經(jīng)稱量，配置藥液的濃度不準(zhǔn)確，加入藥液浪費(fèi)大，這時(shí)藥液配置完全沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；5.由于配藥池底部存有每次沉淀的不溶物，積累多了會(huì)突然混入系統(tǒng)，造成化學(xué)物超標(biāo)。除以上不足之外，還存在現(xiàn)場(chǎng)配藥過(guò)程中，粉體藥劑飛揚(yáng)污染環(huán)境嚴(yán)重；每隔幾個(gè)小時(shí)由人工加料一次，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度高，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化加藥，無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守全自動(dòng)控制投加藥劑，不利于降低運(yùn)行成本；加藥精準(zhǔn)度不高，不利于減少藥劑使用量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的水處理藥劑投加方式存在的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種新的濁水處理藥劑全自動(dòng)投加方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)水處理藥劑投加方式存在的無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守全自動(dòng)控制，加藥精準(zhǔn)度不高，藥劑浪費(fèi)大等問(wèn)題。

本發(fā)明提供的濁水處理藥劑全自動(dòng)投加方法，其技術(shù)方案的構(gòu)成包括：將粒徑0.5～2.0mm的粉體藥劑加入到儲(chǔ)料倉(cāng)，儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的粉體藥劑在計(jì)算機(jī)控制下送入到失重秤裝置，計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的待凈化處理濁水體的流量信號(hào)、濁水體的濁度信號(hào)與要求凈化的程度信號(hào)確定要加入粉體藥劑的用量，根據(jù)要加入粉體藥劑的用量控制失重秤裝置將粉體藥劑按確定的用量加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備內(nèi)，與不經(jīng)過(guò)計(jì)量的水加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備里攪拌混合溶解配制成用于濁水體處理的藥液，粉體藥劑在旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備內(nèi)與水充分混合溶解后，送入混合沉淀池對(duì)待凈化處理的濁水體進(jìn)行凈化處理。

本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案，粉體藥劑在旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備內(nèi)與水混合溶解后，最好再送入管道混合器進(jìn)一步混合溶解，之后再送入混合沉淀池對(duì)待凈化處理的濁水體進(jìn)行凈化處理。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，優(yōu)先考慮設(shè)置兩套互為備份且可分別獨(dú)立運(yùn)行或同時(shí)運(yùn)行的由失重秤裝置、旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備和管道混合器構(gòu)成的藥劑配投系統(tǒng)，以提高藥劑加入量的調(diào)節(jié)范圍，以備藥劑投放系統(tǒng)的設(shè)備檢修，使藥劑投放系統(tǒng)一直處于能夠正常運(yùn)行和能夠應(yīng)對(duì)待處理的水體濁度突然增大。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，最好在混合沉淀池的出水口采集處理后的水體凈化度信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，以對(duì)失重秤裝置加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備的藥劑量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，對(duì)于自來(lái)水供水原水凈化處理，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備與由失重秤裝置送入的粉體藥劑混合配制藥液的水體，可為取水泵提取的待凈化處理的濁水體通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的電磁閥分配出的一部分，其他部分的濁水體進(jìn)入混合沉淀池與加入的藥液混合處理。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，待凈化處理濁水體的流量信號(hào)和濁水體的濁度信號(hào)優(yōu)先采取從待處理濁水體取水泵出水口采集。

在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中，從市場(chǎng)購(gòu)取的配制藥液的藥劑，最好是先用粉碎篩分機(jī)加工至粒徑0.5～2.0mm的粉體藥劑，再送入儲(chǔ)料倉(cāng)粒進(jìn)行配藥。

在本發(fā)明的研究過(guò)程中，發(fā)明人開(kāi)始是采用連續(xù)計(jì)量秤系統(tǒng)將粉體藥劑直接投入混合池與水混合配制成一定濃度的藥劑溶液，然后將藥劑溶液送入沉淀混合池對(duì)待處理的濁水體進(jìn)行凈化處理。但這種藥劑投加方法帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題：一是連續(xù)計(jì)量秤投加系統(tǒng)不能達(dá)到工藝要求的投藥精度，二是粉體藥劑和水于混合池內(nèi)混合后送入沉淀混合池之前，粉體藥劑不能夠充分溶解，出現(xiàn)了沒(méi)有溶解的藥劑進(jìn)入了沉淀混合池現(xiàn)象。

在發(fā)明人開(kāi)始采用的粉體藥劑投加方法中，粉體藥劑連續(xù)計(jì)量投加只能采用失重秤裝置計(jì)量系統(tǒng)，失重秤裝置是由料倉(cāng)、變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋和稱重模塊構(gòu)成。失重秤裝置連續(xù)輸送粉體物料的計(jì)量精度，本領(lǐng)域一般都認(rèn)為，在失重秤裝置送料螺旋結(jié)構(gòu)尺寸一定的情況下，主要由送料螺旋的轉(zhuǎn)速來(lái)確定，通過(guò)調(diào)整送料螺旋的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整計(jì)量精度。但發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，粉體藥劑投加精度不僅只決定于送料螺旋的轉(zhuǎn)速，還與粉體藥劑的粒徑有關(guān)，粉體藥劑的粒徑不勻，會(huì)造成螺桿推出量的不穩(wěn)定，從而無(wú)法精確計(jì)量粉體藥劑的加入量，即粉體藥劑的粒徑是導(dǎo)致連續(xù)計(jì)量秤投加系統(tǒng)不能達(dá)到工藝要求的投藥精度一個(gè)主要原因。發(fā)明人通過(guò)理論分析與反復(fù)實(shí)驗(yàn)找出了粉體藥劑進(jìn)入自動(dòng)稱量系統(tǒng)的精度誤差與藥劑粒徑的直徑均勻程度關(guān)系，如圖1所示，由圖1中的曲線可以看出，要到達(dá)比較好的計(jì)量精度最佳的藥劑粒徑在0.5-2mm之間。因此，本發(fā)明對(duì)藥劑的粒徑提出了特別限定，即要求將粉體藥劑的粒徑控制在0.5-2mm之間。

采用連續(xù)計(jì)量秤將粉體藥劑直接投入混合池與水混合，然后將藥劑溶液送入沉淀混合池，粉體藥劑在進(jìn)入到沉淀混合池之前存在不能夠充分溶解，出現(xiàn)沒(méi)有溶解的藥劑進(jìn)入了沉淀混合池現(xiàn)象，從而增大了藥劑使用量，降低了藥劑的使用效率。粉體藥劑進(jìn)入沉淀混合池之前沒(méi)有充分溶解的原因，一是與粉體藥劑的粒徑有關(guān)，二是與混合的方式有關(guān)。粉體藥劑的粒徑與藥劑溶解的關(guān)系如圖2所示，如果只從溶解的角度來(lái)說(shuō)，將藥劑的粒徑控制在0-1.2mm之間最佳，但從投藥計(jì)量的精度來(lái)說(shuō)，這樣的粒徑又不夠理想。粉體藥劑加入到混合池與水混合，攪拌方式為通常的攪拌混合方式，攪拌強(qiáng)度不高，而從粉體藥劑的投放到送入沉淀混合池的時(shí)間又不能太長(zhǎng)，且有的粉體藥劑的粒徑又比較大，不是處在最佳溶解粒徑范圍，因此出現(xiàn)了粉體藥劑在進(jìn)入到沉淀混合池之前存在沒(méi)有充分溶解的現(xiàn)象。因此，須采用更合適的粉體藥劑混合方式，滿足這些大粒徑粉體藥劑的溶解要求。

發(fā)明人基于上述針對(duì)采用連續(xù)計(jì)量秤系統(tǒng)將粉體藥劑直接投入混合池與水混合配制成一定濃度的藥劑溶液，然后將藥劑溶液送入沉淀混合池對(duì)待處理的濁水體進(jìn)行凈化處理的藥劑投加方法帶來(lái)的問(wèn)題所產(chǎn)生的原因，對(duì)于粉體藥劑粒徑控制，既考慮粉體藥劑的可溶解性，又考慮計(jì)量系統(tǒng)精度的需要，特別將藥劑粒徑控制在0.5-2mm之間；對(duì)于粉體藥劑溶解方式，又鑒于粉體藥劑加入到混合池與水混合，為通常的攪拌混合方式，攪拌強(qiáng)度不高，而從粉體藥劑的投放到送入沉淀混合池的時(shí)間又不能太長(zhǎng)，且有的粉體藥劑的粒徑又比較大，不是處在最佳溶解粒徑范圍，粉體藥劑在進(jìn)入到沉淀混合池時(shí)存在沒(méi)有充分溶解的現(xiàn)象，特別采用高速旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備對(duì)粉體藥劑進(jìn)行溶解，利用旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備的高速剪切作用，促進(jìn)粉體藥劑快速溶解于水中，最后將藥劑藥液投入混合沉淀池內(nèi)，完成粉體藥劑的投加。

本發(fā)明提供的濁水處理藥劑全自動(dòng)投加方法，將粉體藥劑的粒徑控制在0.5～2.0mm之間，粉體藥劑在計(jì)算機(jī)控制下送入到失重秤裝置，計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的待凈化處理濁水體的流量信號(hào)、濁水體的濁度信號(hào)與水體凈化程度信號(hào)確定配制藥液的濃度與藥液流量，根據(jù)藥液的濃度與藥液的流量控制失重秤裝置將粉體藥劑加入到高速旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備，與加入的水在高速剪切作用下快速混合，使粉體藥劑快速溶解于水中，粉體藥劑充分混合溶解的溶液送入混合沉淀池對(duì)待凈化處理的濁水體進(jìn)行凈化處理。本發(fā)明的藥劑投加方法，整個(gè)投藥過(guò)程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，投藥控制精度高，粉體藥劑溶解完全，不存在沒(méi)有溶解的粉體藥劑進(jìn)入沉淀混合池的現(xiàn)象，提高了藥劑的利用效率，降低了藥劑使用量。

現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的藥劑投加方法，在對(duì)藥劑和溶解藥劑的水同時(shí)進(jìn)行計(jì)量的同時(shí)，還要根據(jù)要投加的藥劑總量，將藥液用計(jì)量泵打入到沉淀混合池里，在這個(gè)傳統(tǒng)工藝中，需要同時(shí)精確計(jì)量藥劑和溶解水的用量，一旦藥劑投加量處于失重秤裝置精度的下限時(shí)，還需要及時(shí)調(diào)整溶解用水的量，否則會(huì)造成配置的溶液濃度波動(dòng)大，這樣會(huì)對(duì)設(shè)備要求高，控制反饋難度大，工藝實(shí)現(xiàn)困難?？紤]加藥的主要目的是處理水中的濁度，因此真正與水濁度有關(guān)的是，待處理水的量和此時(shí)水的濁度，這兩個(gè)量決定了藥劑投加量，因此如果工藝只控制藥劑的投加量，不計(jì)算藥劑的濃度，就可以不計(jì)算水的投加量，工藝可以變得異常簡(jiǎn)單，減少了所用設(shè)備和控制難度，因此本發(fā)明改為通過(guò)計(jì)算待處理的濁水總流量、濁度大小，在計(jì)算機(jī)控制下將應(yīng)該加入的藥劑用量直接投入不經(jīng)計(jì)量的水中溶解，溶解后投入沉淀混合池，對(duì)溶解藥劑的水不進(jìn)行計(jì)量，避免了同時(shí)對(duì)藥劑和溶解藥劑用水的計(jì)量，減少了工藝難度，減少液體計(jì)量設(shè)備。

對(duì)于自來(lái)水廠只需要從進(jìn)水分流一部分到投藥系統(tǒng)，用于溶解藥劑，這部分溶解用水是待處理水體的一部分，只要對(duì)于進(jìn)來(lái)的總水量和濁度進(jìn)行計(jì)量就能夠計(jì)算出要投加的藥劑用量。而對(duì)于污水廠，為了防止污水中雜質(zhì)損壞設(shè)備，需要從處理過(guò)的水中引入到投藥系統(tǒng)用于溶解藥劑，由于這部分水是處理過(guò)的，同樣的不需要計(jì)算這部分水的用量，只是這個(gè)部分用水越少越好，藥物的投加只跟污水的總量和濁度有關(guān)。

為實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)工作，先將購(gòu)入的粉體藥劑原料震動(dòng)過(guò)篩，并且采用破碎機(jī)將顆粒大小不一的原料破碎成顆粒更小的原料，通過(guò)過(guò)篩控制粉體藥劑的粒徑大小，使粉體藥劑更易于精確計(jì)量和溶解。為了節(jié)省工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用螺旋上料器將原料推送到儲(chǔ)料倉(cāng)里。儲(chǔ)料倉(cāng)里設(shè)置有空氣除濕器，以防止空氣中含有水份使原料受潮導(dǎo)致板結(jié)。儲(chǔ)料倉(cāng)底部呈漏斗形，便于原料集中到料倉(cāng)底部，料倉(cāng)錐形底設(shè)置有低速攪拌器，每隔一定時(shí)間就轉(zhuǎn)動(dòng)一下，防止原料板結(jié)。儲(chǔ)料倉(cāng)里安裝有高低位原料報(bào)警器，防止原料的缺失和過(guò)量的投入。儲(chǔ)料倉(cāng)底部安裝有可以向失重秤裝置的料斗輸送原料的分配器，從原料分配器排出的粉體藥劑分別向失重秤裝置的料斗定量送料，失重秤裝置根據(jù)重量變化可以控制原料的料位高低，在計(jì)算機(jī)的控制下可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料，遠(yuǎn)端的濁度儀和計(jì)算機(jī)相連，當(dāng)濁度發(fā)生變化時(shí)，計(jì)算機(jī)向失重秤裝置的控制器發(fā)出控制信號(hào)，失重秤裝置的控制器通過(guò)調(diào)整變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整粉體藥劑的加入量，根據(jù)濁度的大小精確連續(xù)稱重將粉體藥劑投入旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備內(nèi)，粉體藥劑與加入的水高速剪切攪拌混合迅速溶解，再經(jīng)過(guò)管道混合器的進(jìn)一步混合溶解，形成藥劑完全溶解的藥液，最后送到混合沉淀池。當(dāng)濁度變化特別大時(shí)，超出了一臺(tái)失重秤裝置最大投藥量時(shí)，這時(shí)可以啟動(dòng)備用失重秤裝置，由兩臺(tái)失重秤裝置同時(shí)向混合池內(nèi)投加更多粉體藥劑，應(yīng)對(duì)特別高濁度的水質(zhì)情況。

對(duì)特殊水體的處理，如污水處理或工業(yè)廢水處理，可以再設(shè)置一套或多套由高精度失重秤裝置、水份混合器組成的投加系統(tǒng)，分別在計(jì)算機(jī)控制下投入不同的藥劑。

附圖說(shuō)明

圖1是計(jì)量精度與藥劑顆粒直徑關(guān)系曲線圖。

圖2是藥劑顆粒直徑與溶解時(shí)間關(guān)系曲線圖。

圖3是本發(fā)明的工藝過(guò)程示意框圖。圖中各標(biāo)號(hào)框?yàn)椋?-粉碎篩分機(jī)；2-儲(chǔ)料倉(cāng)；3-失重秤裝置Ⅰ；4-失重秤裝置Ⅱ；5-旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備Ⅰ；6-旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備Ⅱ；7-管道混合器；8-沉淀混合池；9-分流電磁閥；10-取水泵；11-原水流量計(jì)；12-計(jì)算機(jī)；13-原水濁度計(jì)；14-出水濁度計(jì)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的具體描述。有必要在此指出的是，實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整進(jìn)行實(shí)施，但這樣的實(shí)施應(yīng)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

本實(shí)施例是本發(fā)明用于自來(lái)水公司對(duì)常規(guī)濁度的原水進(jìn)行凈化處理，凈化所投加的藥劑為絮凝劑，絮凝劑投加方法為：市購(gòu)絮凝劑先用粉碎篩分機(jī)1加工處理，篩選粒徑0.5～2.0mm的粉體藥劑送入儲(chǔ)料倉(cāng)2，儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的粉體藥劑在計(jì)算機(jī)的控制下送入到失重秤裝置Ⅰ3。由位于取水泵10出口管道上的原水濁度計(jì)13和原水流量計(jì)測(cè)得待處理的原水流量信號(hào)和水體濁度信號(hào)，將待處理的原水流量信號(hào)和水體濁度信號(hào)以及要求的水體凈化程度信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)12。計(jì)算機(jī)根據(jù)采集到的待凈化處理濁水體的流量信號(hào)、濁水體的濁度信號(hào)與要求的水體凈化程度信號(hào)確定要加入藥粉的用量。計(jì)算機(jī)根據(jù)要加入藥粉的用量，控制失重秤裝置將粉體藥劑按確定的量加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備Ⅰ5，控制分流電磁閥9按確定流量將部分原水加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備，粉體藥劑和原水在旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備內(nèi)剪切攪拌混合配制用于濁水體處理的藥液，從旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備排出的藥液進(jìn)入管道混合器7進(jìn)一步混合溶解，粉體藥劑充分溶解的藥液送入混合沉淀池8，對(duì)待凈化處理的濁水體進(jìn)行凈化處理。系統(tǒng)運(yùn)行后，由設(shè)置在沉淀混合池出口處的出水濁度計(jì)測(cè)得的水體凈化程度信號(hào)并輸入計(jì)算機(jī)，當(dāng)水體凈化程度沒(méi)有達(dá)到要求的凈化程度，計(jì)算機(jī)通過(guò)失重秤裝置自動(dòng)調(diào)整藥粉的投加量，直至從沉淀混合池排出的水體達(dá)到規(guī)定的凈化程度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例是本發(fā)明用于自來(lái)水公司對(duì)洪水期超常渾濁度的原水進(jìn)行凈化處理，凈化所投加的藥劑為絮凝劑，絮凝劑的投加方法的框圖如附圖3所示。本實(shí)施例的絮凝劑投加方法與實(shí)施例1的投加方法基本相同，不同的地方是啟動(dòng)兩套由失重秤裝置、旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備和管道混合器構(gòu)成的藥劑配投系統(tǒng)，儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的粉體藥劑在計(jì)算機(jī)的控制下同時(shí)送入兩套藥劑配投系統(tǒng)的失重秤裝置，再由失重秤裝置在計(jì)算機(jī)控制下送入旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備，與通過(guò)分流電磁閥加入的部分原水混合配制藥液，配制的藥液經(jīng)管道混合器進(jìn)一步混合溶解送入混合沉淀池。本實(shí)施例的其他部分與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

本實(shí)施例是本發(fā)明用于企業(yè)污水凈化處理，凈化所投加的藥劑為絮凝劑，絮凝劑的投加方法，與實(shí)施例1基本相同，所不同的地方是，加入到旋轉(zhuǎn)水粉混合設(shè)備與粉體藥劑混合配置藥液的水體是來(lái)自凈化處理后的水，待處理污水的流量和濁度仍由取水泵出口處采取，提取的污水不經(jīng)分流電磁閥直接送到沉淀混合池進(jìn)行凈化處理。其他地方均與實(shí)施例1相同。