全自动石灰投加系统的设计与应用

范彦华

（上海诺固恩机械设备有限公司 上海 201108）

近几年来，某些原水由于pH值较低，国内相继有许多自来水公司都采用了石灰投加系统调节pH值，实践表明投加石灰有助于助凝，可改善混凝及沉淀效果、可提高出厂水质的化学稳定性、有助于减少管网水发黄现象发生[1-3]。另外，石灰投加系统在污泥脱水处理及电厂回用水处理等领域中由于工艺简单，能耗低及处理效果好等原因，一直是一种常用的工艺[4-5]。因此保证石灰投加系统的简便有效运行变得十分重要。

1 石灰投加系统的应用现状

目前水厂使用的石灰来料形式一般有两种：一种是袋装石灰，经自动或人工破包机，或真空吸料机进入料仓；另一种为散装石灰，通过罐车直接进料至料仓。对于新水厂大部分采用散装石灰投加系统，取得了良好的效果。石灰的投加一般采用湿法投加，粉末石灰加水配置成一定浓度的石灰溶液，用泵输送至投加点。目前大部分老水厂的石灰投加系统是属于半自动化状态，新建的水厂大部分采用自动化的控制，但是对于石灰投加得精确度控制不够全面。

2 石灰投加系统的设计

2.1 石灰料仓系统

石灰的来料形式采用散装罐车，石灰的存储容器称为石灰料仓，石灰料仓的容积依据石灰的存储天数，石灰料仓所处的位置等而有所不同。石灰的进料形式采用散装罐车，将石灰罐车上的注料软管接到石灰料仓配置的冲料管上，启动压缩空气，石灰粉料通过散装冲料管进入料仓，一般要求在散装进料口配套旋风分离器，使杂质在进料口被分离收集，可以定期排放。向料仓中输送物料时收集粉尘，安装于料仓顶部，根据不同的工况可选用气动脉冲式定时清灰正压或负压除尘器，在注料的同时开启除尘器，以保证清洁的空气被排出石灰料仓。一般情况料仓部分设置三个料位计，分别安装于料仓顶部，下部及给料机进口，以显示高,低，空料位。高料位通过现场控制柜产生声光报警，停止进料。低料位计在面板报警，以显示料仓内低位状况，提醒及时向料仓内加料。由于石灰在料仓内容易架桥形成空穴，料仓还必须配置空穴振打装置，当给料机上的空料位显示无料时，自动启动空穴振打系统，破坏料仓内的物料架桥。同时为了精确地了解料仓内剩余石灰物料的情况，特设计料仓称重模块，分别安装在料仓的四个支腿上，可以实时显示料仓内的物料以便更好的得知何时往料仓内注料。

2.2 石灰计量及石灰溶液配制系统

采用多螺旋给料机对石灰进行精确计量，多螺旋给料机安装于石灰料仓出口，通过曲柄操作开关阀和料仓连接。给料机由机身、进料口、出料口、螺旋、观察口及驱动系统组成。其中螺旋包括由并排放置并有一定重叠区域的几组螺旋组成，这些螺旋转速相同，相邻螺旋旋转方向相反，螺旋之间形成一个物料通道，料仓里的物料能够充满整个给料机。给料机可以进行变频控制，根据给料机线性排放关系可以计算出不同频率下的给料能力。在实际应用中通过改变频率，可改变单位时间石灰给出量，实现给料与供水量同步变化。从多螺旋给料机给出的石灰通过螺旋输送器输送至石灰溶解罐。

石灰乳配制与存储分别在不同的罐体内，配置在混合罐中完成，石灰与水在混合罐内通过搅拌机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阀及制备水组件，其中排渣阀包括手动及自动两种阀门，制备水组件包括调节阀、电动阀、流量计等。石灰乳浓度是根据多螺旋给料机给定的石灰量，利用调节阀和流量计控制水量来实现的。制备好的石灰乳液通过溢流管溢流到存储罐待用，石灰乳存储罐的设计容积不能小于每小时需要溶液量的1/4。

2.3 石灰乳投加系统

由于石灰乳溶液的特性，所以石灰乳输送投加系统采用耐腐蚀可变频调节的泵，过流部件选用耐腐蚀和耐磨材质，根据水量及投加率的不同，通过变频器调节投加泵的流量来实现投加目的，同时石灰乳投加泵的启停要受到石灰乳存储罐的液位的控制。在实际的应用中由于投加点距离加药间有一定距离，所以在石灰乳投加的过程中，为了避免管路的阻塞及发生故障，在投加泵的进口及出口管路中要设计定时水冲洗，且投加管路设计为双管道自动切换投加。

3 应用注意问题分析

3.1 称重系统的问题分析

安装称重系统可以方便准确的了解料仓内物料的剩余情况，但是安装称重系统需要注意，料仓上面的部件凡是与外界连接的地方都需要做成软连接如：散装冲料管与墙壁的固定；螺旋输送器与混合罐或墙壁有硬连接等，都会影响称重系统的效果。

安装称重系统时在料仓的基础上面要做预埋钢板的，预埋钢板的类型要根据选用的称重系统的种类的不同而有所不同。称重系统的连接方式也要根据料仓的大小及料仓所在的位置而有所不同。

3.2 石灰乳混合罐变频沉渣

石灰乳混合罐是使石灰粉末与水充分混合形成石灰乳的容器。由于石灰中可能会存在大颗粒的杂质，这些杂质无法与水溶解，如果进入到投加系统会对泵及投加管路造成影响，所以在混合罐中要把这些杂质去掉。石灰乳混合罐中的搅拌器设置为变频的，实际应用中可以根据石灰物料的不同，在溶解时采用不同频率的搅拌使杂质更够更好的除去。

[1]陈义标,周晓燕,徐军,等.绍兴市供水管网中黄水产生的原因及其防治对策[J].给水排水，2004,30（9）：17-20.

[2]潘海祥.海水淡化厂供水的黄水现象及应对措施[J].中国给水排水,2008,24(12):90~92.

[3]卢建景,张焕俐,陈守庆,等.散装石灰投加系统在水厂的应用[J]．中国给水排水，2011，27(16)：82,84.

[4]张健.污泥处理过程中的物质与能量流分析[J].给水排水，2008，34增刊：54-58.

[5]龙潇，商文霞，刘克成，等．石灰处理在电厂回用水处理中的应用研究[J]．工业安全与环保，2010，36(1)：17-19．