污水处理系统中石灰自动加药装置的分析与应用

张春晓

（衡水市振华污水处理有限公司，河北 衡水 053000）

1 项目概况

污水处理是为使污水排放达到某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程[1]。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。在污水处理系统酸性废水处理过程中，中和调节pH值时经常要用石灰制乳后进行投加，但是目前市场上的污水处理一般采用人工投加石灰制乳，且需要人力攀爬至高处，才可将原料加入装置内部，大大增加了原料上料难度，降低了原料上料效率，并且当使用者需要拆卸装置时，需要拧下大量固定结构，大大增加了装置拆卸难度，降低了装置拆卸效率[2-4]。从某污水处理厂石灰制乳投加的过程实践可知，人工投加石灰制乳方式存在如下问题：工人劳动强度大，需要专人值守；设备操作复杂，需要熟练操作控制箱；自动化程度低，人工连续投加量无法控制；石灰乳液浓度存在差异，工艺控制困难。针对以上问题，设计了一种新型的石灰自动加药装置，并进行了实践应用，结果表明，该装置效果理想，有效降低了石灰制乳投加的劳动强度。

2 石灰自动加药装置的设计

2.1 结构分析

针对污水处理系统中石灰制乳人工投加存在的问题，设计了一种新型污水处理系统使用的石灰自动加药装置。该自动加药装置结构如图1所示，主要包括桶体、出料管、支撑杆、底板、安装座、插销、拉环、电机、加料斗、输料管、排料管、观察窗、绞龙、出料轮、控制器和防滑垫等部件。

图1 石灰自动加药装置结构示意图

从图1可知，该石灰自动加药装置底板的顶部对称安装有两个支撑杆，两个支撑杆的顶部均安装桶体，桶体底部安装出料管，且桶体底部靠近出料管的一侧位置处通过螺栓固定连接第二电机，第二电机采用GH-28-750-60S驱动电机，第二电机延伸至出料管内部的一端转动连接出料轮，桶体一侧通过螺栓固定连接输料管，输料管的底部通过螺栓固定连接第一电机，第一电机采用Y2-90L-4驱动电机，且输料管相背于桶体的一侧安装加料斗，输料管靠近桶体一侧的顶部安装排料管，排料管倾斜向下伸入桶体内部，第一电机延伸输料管内部的一端转动连接绞龙，桶体相邻于输料管的一侧安装控制器，控制器采用PLC可编辑控制器，型号为PLC CPU226，第一电机和第二电机均与控制器电性连接，通过加料斗将材料加入输料管中，通过第一电机带动绞龙转动，从而带动材料在输料管中移动，使材料从排料管中排出，让材料便于添加。

底板的下方安装了安装座，底板与安装座之间对称贯穿两个插销，当使用者需要拆卸底板时，将两个插销拔出，即可将底板从安装座上取下，使装置便于拆卸。

两个插销的顶部均安装拉环，拉环上开设拉孔，通过拉孔和拉环让插销便于拉动。进一步的，桶体一侧靠近控制器的上方位置处安装观察窗，观察窗的外壁喷涂刻度标识，通过刻度标识和观察窗让桶体内部便于观察。安装座的底部安装防滑垫，防滑垫的底部开设防滑槽，通过防滑槽和防滑垫让安装座更加紧固。

2.2 工作原理及使用流程

在使用时，将装置移动至使用点，将安装座通过螺栓固定于地面上，并且在防滑垫的作用下，紧固安装座。安装座固定后，将装置通过底板与安装座卡合，通过拉环拿取插销，将插销插入底板和安装座之间，从而固定装置。将需要添加的石灰放置于加料斗中，通过第一电机带动绞龙转动，从而带动材料移动，使材料在输料管中移动，将材料通过排料管排出，从而进入桶体中。当使用者需要将石灰添加至处理池时，通过第二电机带动出料轮转动，从而将桶体内部的材料通过出料管排出，使石灰通过出料管进入处理池中[5-6]。

2.3 优点分析

与以往技术对比，该新型石灰自动加药装置具有以下优点：

1）该新型石灰自动加药装置通过加料斗将材料加入输料管中，通过第一电机带动绞龙转动，从而让材料从输料管和排料管中移动，使材料通过排料管进入桶体中，让使用者无须人力攀爬至高处，就可将原料加入装置内部，大大降低了原料的上料难度，提高了原料上料效率。

2）该新型石灰自动加药装置通过安装座与底板卡合，通过插销插入底板和安装座之间，从而将底板和安装座固定。需要拆卸装置时，只需拔出插销，即可拆卸装置，使用者无须拧下大量固定结构，大大降低了装置拆卸难度，提高了装置拆卸效率。

3 实践应用及效果分析

3.1 工程概况

某污水处理厂一级A升级改造于7年前建设完成。当前，该污水处理厂采用较为先进的AO污水处理工艺，其设计规模为5万m3/d，实际处理规模达到4万m3/d，设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的二级标准。污水处理厂将极大地改善周围水体环境，对治理水污染、保护当地流域水质和生态平衡具有十分重要的作用。

该污水处理厂对污水处理的过程中，在酸性废水处理工艺中，主要是采用人工投加石灰制乳来中和调节pH值。从多年的生产过程实践可知，人工投加石灰制乳的方式，其原料上料难、工作效率低、劳动强度大，影响了污水处理厂的日污水实际处理量。针对这一情况，采用新型的石灰自动加药装置来对以往的石灰制乳工艺进行改造设计，并投入实践应用当中。

3.2 效果分析

改造后的石灰自动加药装置能有效地完成污水处理工艺中的石灰制乳工序，使原料的上料效率提高，有效降低了工人的劳动强度。整个自动加药装置实现了自动化，使得乳液浓度配制标准一致，有效控制了污水处理工艺。当前改造后的石灰自动加药装置已成功运行半年，实际处理规模从4万m3/d提高到4.8万m3/d，为企业创造了较好的安全经济效益。