張春曉

（衡水市振華污水處理有限公司，河北 衡水 053000）

1 項(xiàng)目概況

污水處理是為使污水排放達(dá)到某一水體或再次使用的水質(zhì)要求對(duì)其進(jìn)行凈化的過(guò)程[1]。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等領(lǐng)域，也越來(lái)越多地走進(jìn)尋常百姓的日常生活。在污水處理系統(tǒng)酸性廢水處理過(guò)程中，中和調(diào)節(jié)pH值時(shí)經(jīng)常要用石灰制乳后進(jìn)行投加，但是目前市場(chǎng)上的污水處理一般采用人工投加石灰制乳，且需要人力攀爬至高處，才可將原料加入裝置內(nèi)部，大大增加了原料上料難度，降低了原料上料效率，并且當(dāng)使用者需要拆卸裝置時(shí)，需要擰下大量固定結(jié)構(gòu)，大大增加了裝置拆卸難度，降低了裝置拆卸效率[2-4]。從某污水處理廠石灰制乳投加的過(guò)程實(shí)踐可知，人工投加石灰制乳方式存在如下問題：工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要專人值守；設(shè)備操作復(fù)雜，需要熟練操作控制箱；自動(dòng)化程度低，人工連續(xù)投加量無(wú)法控制；石灰乳液濃度存在差異，工藝控制困難。針對(duì)以上問題，設(shè)計(jì)了一種新型的石灰自動(dòng)加藥裝置，并進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，結(jié)果表明，該裝置效果理想，有效降低了石灰制乳投加的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 石灰自動(dòng)加藥裝置的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)污水處理系統(tǒng)中石灰制乳人工投加存在的問題，設(shè)計(jì)了一種新型污水處理系統(tǒng)使用的石灰自動(dòng)加藥裝置。該自動(dòng)加藥裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括桶體、出料管、支撐桿、底板、安裝座、插銷、拉環(huán)、電機(jī)、加料斗、輸料管、排料管、觀察窗、絞龍、出料輪、控制器和防滑墊等部件。

圖1 石灰自動(dòng)加藥裝置結(jié)構(gòu)示意圖

從圖1可知，該石灰自動(dòng)加藥裝置底板的頂部對(duì)稱安裝有兩個(gè)支撐桿，兩個(gè)支撐桿的頂部均安裝桶體，桶體底部安裝出料管，且桶體底部靠近出料管的一側(cè)位置處通過(guò)螺栓固定連接第二電機(jī)，第二電機(jī)采用GH-28-750-60S驅(qū)動(dòng)電機(jī)，第二電機(jī)延伸至出料管內(nèi)部的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接出料輪，桶體一側(cè)通過(guò)螺栓固定連接輸料管，輸料管的底部通過(guò)螺栓固定連接第一電機(jī)，第一電機(jī)采用Y2-90L-4驅(qū)動(dòng)電機(jī)，且輸料管相背于桶體的一側(cè)安裝加料斗，輸料管靠近桶體一側(cè)的頂部安裝排料管，排料管傾斜向下伸入桶體內(nèi)部，第一電機(jī)延伸輸料管內(nèi)部的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接絞龍，桶體相鄰于輸料管的一側(cè)安裝控制器，控制器采用PLC可編輯控制器，型號(hào)為PLC CPU226，第一電機(jī)和第二電機(jī)均與控制器電性連接，通過(guò)加料斗將材料加入輸料管中，通過(guò)第一電機(jī)帶動(dòng)絞龍轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)材料在輸料管中移動(dòng)，使材料從排料管中排出，讓材料便于添加。

底板的下方安裝了安裝座，底板與安裝座之間對(duì)稱貫穿兩個(gè)插銷，當(dāng)使用者需要拆卸底板時(shí)，將兩個(gè)插銷拔出，即可將底板從安裝座上取下，使裝置便于拆卸。

兩個(gè)插銷的頂部均安裝拉環(huán)，拉環(huán)上開設(shè)拉孔，通過(guò)拉孔和拉環(huán)讓插銷便于拉動(dòng)。進(jìn)一步的，桶體一側(cè)靠近控制器的上方位置處安裝觀察窗，觀察窗的外壁噴涂刻度標(biāo)識(shí)，通過(guò)刻度標(biāo)識(shí)和觀察窗讓桶體內(nèi)部便于觀察。安裝座的底部安裝防滑墊，防滑墊的底部開設(shè)防滑槽，通過(guò)防滑槽和防滑墊讓安裝座更加緊固。

2.2 工作原理及使用流程

在使用時(shí)，將裝置移動(dòng)至使用點(diǎn)，將安裝座通過(guò)螺栓固定于地面上，并且在防滑墊的作用下，緊固安裝座。安裝座固定后，將裝置通過(guò)底板與安裝座卡合，通過(guò)拉環(huán)拿取插銷，將插銷插入底板和安裝座之間，從而固定裝置。將需要添加的石灰放置于加料斗中，通過(guò)第一電機(jī)帶動(dòng)絞龍轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)材料移動(dòng)，使材料在輸料管中移動(dòng)，將材料通過(guò)排料管排出，從而進(jìn)入桶體中。當(dāng)使用者需要將石灰添加至處理池時(shí)，通過(guò)第二電機(jī)帶動(dòng)出料輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將桶體內(nèi)部的材料通過(guò)出料管排出，使石灰通過(guò)出料管進(jìn)入處理池中[5-6]。

2.3 優(yōu)點(diǎn)分析

與以往技術(shù)對(duì)比，該新型石灰自動(dòng)加藥裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）該新型石灰自動(dòng)加藥裝置通過(guò)加料斗將材料加入輸料管中，通過(guò)第一電機(jī)帶動(dòng)絞龍轉(zhuǎn)動(dòng)，從而讓材料從輸料管和排料管中移動(dòng)，使材料通過(guò)排料管進(jìn)入桶體中，讓使用者無(wú)須人力攀爬至高處，就可將原料加入裝置內(nèi)部，大大降低了原料的上料難度，提高了原料上料效率。

2）該新型石灰自動(dòng)加藥裝置通過(guò)安裝座與底板卡合，通過(guò)插銷插入底板和安裝座之間，從而將底板和安裝座固定。需要拆卸裝置時(shí)，只需拔出插銷，即可拆卸裝置，使用者無(wú)須擰下大量固定結(jié)構(gòu)，大大降低了裝置拆卸難度，提高了裝置拆卸效率。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

3.1 工程概況

某污水處理廠一級(jí)A升級(jí)改造于7年前建設(shè)完成。當(dāng)前，該污水處理廠采用較為先進(jìn)的AO污水處理工藝，其設(shè)計(jì)規(guī)模為5萬(wàn)m3/d，實(shí)際處理規(guī)模達(dá)到4萬(wàn)m3/d，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠將極大地改善周圍水體環(huán)境，對(duì)治理水污染、保護(hù)當(dāng)?shù)亓饔蛩|(zhì)和生態(tài)平衡具有十分重要的作用。

該污水處理廠對(duì)污水處理的過(guò)程中，在酸性廢水處理工藝中，主要是采用人工投加石灰制乳來(lái)中和調(diào)節(jié)pH值。從多年的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)踐可知，人工投加石灰制乳的方式，其原料上料難、工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響了污水處理廠的日污水實(shí)際處理量。針對(duì)這一情況，采用新型的石灰自動(dòng)加藥裝置來(lái)對(duì)以往的石灰制乳工藝進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，并投入實(shí)踐應(yīng)用當(dāng)中。

3.2 效果分析

改造后的石灰自動(dòng)加藥裝置能有效地完成污水處理工藝中的石灰制乳工序，使原料的上料效率提高，有效降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。整個(gè)自動(dòng)加藥裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，使得乳液濃度配制標(biāo)準(zhǔn)一致，有效控制了污水處理工藝。當(dāng)前改造后的石灰自動(dòng)加藥裝置已成功運(yùn)行半年，實(shí)際處理規(guī)模從4萬(wàn)m3/d提高到4.8萬(wàn)m3/d，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟(jì)效益。