CN101659456B - 粉末活性炭自动投加系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种粉末活性炭自动投加系统。本发明提出的粉末活性炭自动投加系统，由二级TJPP系列粉末活性炭气力输送机、精确粉体给料机、PHM系列液粉混合器、储料仓及相应自动控制系统和附件组成。或可由一级TJPP系列粉末活性炭气力输送机、精确粉体给料机、液粉混合器及相应自动控制系统和附件组成。本发明结构简易，设计独特，安装简便，噪音小，经济合理，可广泛的应用于给水处理和污废水处理，能减轻操作工的劳动强度和粉末活性炭对环境的污染，确保粉末活性炭的投加精度，具有较高的工作稳定性和可靠性。

Description

粉末活性炭自动投加系统

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种粉末活性炭自动投加系统。

背景技术

粉末活性炭(PAC)在给水处理中使用已有70年左右的历史，粉末活性炭应用的主要特点是设备投资省，吸附速度快，对短期及突发性水质污染适应能力强。粉末活性炭用于自来水处理不但能有效去除污水中大部分有机物和某些无机物，还能够去除原水中嗅味物质、藻毒素、消毒副产物前驱物以及农药等痕量有机污染物，粉末活性炭在给水处理中已成为深度处理和微污染水处理的有效手段。国家日益重视环境保护工作，环境排放标准不断提高，粉末活性炭在污、废水处理中应用也越来越广泛。

目前自来水厂投加粉末活性炭常见的有两种工艺方式。一种是将粉末活性炭配置成浓度为1％至8％左右的浆液，由计量泵输送至投加点，称为湿式投加。另一种是将粉末活性炭由定量给料设备直接投加到水射器中，由水射器将炭粉投加至投加点中，称为干式投加。目前常用的是湿式投加法，但浓度太大容易造成投加管道的堵塞和其他机械故障。

现有粉末活性炭投加工艺在水处理实际运行中存在的主要问题包括：

(1)粉尘飞扬的污染问题。粉末活性炭都是袋装的，把它拆包投料倒入炭浆池时，空气夹带着黑色粉末活性炭飞扬，会使投药间粉尘弥漫，造成工作环境恶劣，操作工人长期在这种环境中工作易患职业病。粉尘污染是长期制约其应用的关键问题；

(2)定量投加问题。为稳定粉末活性炭吸附去除污染的效果，应在一定范围内保证投加计量的准确，这不仅关系到处理效果，也与制水成本密切相关。根据合适参数建造的整个粉末活性炭储存、配制、投加设备必须能很好地防止在各个环节造成的不稳定因素；如在计量投加过程中的堵塞，一次炭粉计量，配成炭浆后无计量投加等都会影响计量的精度，从而影响除污的效果；

(3)炭粉堵塞问题。国内粉末活性炭品质参差不齐，含杂质比较多，在各大水厂应用过程中已经多次发生精确给料机卡死情况，严重威胁水厂运行安全；

(4)设备或系统的自动化控制。粉末活性炭在诸多环节如装卸、拆包、输送、配制、投加过程中均存在劳动强度大的问题，粉末活性炭投加设备需进一步降低操作强度，实现自动化操作，与水厂原有自动化控制系统相匹配，以满足稳定出水水质的目的；

(5)投资、成本控制。我国新的国家标准GB5749-2006(生活饮用水卫生标准)颁布之后，对供水水质提出了更加严格的要求，大多数自来水公司均面临技术改造的问题。对多数水厂而言，水质污染一般是间断性或突发性的，常规工艺在大多数时间是能够满足新的规范要求的，粉末活性炭设备仅作为应急时使用，因此，粉末活性炭设备必须投资相对较省，成本较低、投用灵活。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型粉末活性炭投加系统。

本发明提出的粉末活性炭投加系统，由一级气力输送机1、精确粉体给料机2、液粉混合器3、第一储料仓4和料位计6组成，一级气力输送机1的吸料口连接活性炭吨包7，出料口通过上料管5连接第一储料仓4，第一储料仓4底部连接料位计6，料位计6连接精确粉体给料机2，液粉混合器3位于精确粉体给料机2出口。

本发明提出的粉末活性炭投加系统，也可由一级气力输送机1、精确粉体给料机2、液粉混合器3、第一储料仓4、料位计6和二级气力输送机10组成，一级气力输送机1的吸料口连接活性炭吨包7，出料口通过上料管5连接第一储料仓4，第一储料仓4底部连接二级气力输送机10的吸料口，二级气力输送机10的出料口通过上料管5连接第二储料仓11，第二储料仓11底部连接料位计6，料位计6连接精确粉体给料机2，液粉混合器3位于精确粉体给料机2出口。

本发明中，第一储料仓4顶部设有除尘器8。

本发明中，料位计6连接料位监测系统。

本发明中，一级气力输送机1采用负压吸料，正压送料，实现粉末活性炭的物理位移。

本发明中，第一储料仓4和第二储料仓11均采用碳钢材质，内外壁涂刷防腐油漆。第一储料仓4和第二储料仓11上部安装除尘器8，料位监测系统通过料位计实时监测料仓内粉末活性炭存量，同时第一储料仓和第二储料仓11上配有安全阀9，避免仓内压力过高，保证上料时安全。

本发明中，第一储料仓4和第二储料仓11均为锥(菱)斗型，其夹角为40°至60°，容积根据粉末活性炭1至20分钟投加量确定，储料仓壁加装振动电机，避免物料架桥堵塞，改善活性炭流动状态。

本发明的工作过程如下：

操作人员将一级气力输送机吸料口插入粉末活性炭吨包中，一级气力输送机在压缩空气作用下，将粉末活性炭输送到储料仓中(或直接输送到精确粉体给料机的储料 仓)。当储料仓到达高料位时自动停机，低料位时自动报警。卸料完成后，由精确粉体给料机自动控制二级气力输送机(或一级气力输送机)的开/停，精确粉体给料机需要补料时低料位报警，发送信号，开启二级气力输送机(或一级气力输送机)，将粉末活性炭由储料仓(或粉末活性炭吨包)输送至储料仓，储料仓满载后，高料位报警，关闭二级气力输送机(或一级气力输送机)。储料仓仓壁振动器定时间歇振动，保证粉末活性炭持续稳定下料。液粉混合器安装在精确粉体给料机出口，粉末活性炭进入液粉混合器后，与自来水快速均匀混合形成炭浆，加入投加点，促进粉末活性炭与水的快速均匀混合。

PHV系统中对粉末活性炭投加系统在使用过程中的粉尘予以了重点考虑，在料仓上部加装除尘措施，在防止粉尘带来操作环境恶化的前提下，同时考虑了粉尘的回收利用，避免对外界环境造成二次污染、改善了厂区操作环境。

本发明中，粉末活性炭吨包只需水平运输至卸料区域，不需要垂直提升，通过一级气力输送机吸料口插入粉末活性炭吨包中进行负压卸料，既避免了卸料时的粉尘污染，又大大降低了操作人员的劳动强度。

本发明中，TJPP系列粉末活性炭气力输送机及管道配置灵活，系统完全封闭，粉尘飞扬少，避免了物料在空气中的接触氧化和潮解。

本发明中，储料仓采用上下料位控制。料仓内加装高低料位计，监测料仓内的粉末活性炭存量料位。

本发明中，精确粉体给料机计量原理是体积式计量，通过给料机托盘的往复运动将粉体物料不断向前抛送，实现粉体物料的高精度输送和计量，投料速度高度均匀。

本发明中，PHM液粉混合器安装在HV精确给料机出口，通过双层有压配水完成粉末活性炭与自来水的短时快速混合(混合时间小于10秒)，形成炭浆将炭浆加入投加点，投配的自来水经过计量控制，实现药液投加溶度的控制。

本发明中，全程采用自动控制系统。上料达到高料位后，料位计给电控系统信号，TJPP气力输送机在信号控制下自动停止。当物料不足时，自动控制系统具有低料位报警功能，同时TJPP气力输送机从储料仓(或粉末活性炭吨包)将粉末活性炭输送至HV系列的储料仓。

本发明的优点如下：

(1)安全可靠、运转平稳

PHV系统核心部件运转可靠、平稳；

(2)系统简洁、节约投资

PHV系统简洁、设备少，投资省，便于移动运输，同时PHV系统可以放置在户外，节省建筑投资费用；

(3)精度高，节约运行费用

系统精度高：PHV系统采用一次计量后即投加至投加点，提高了投加精度，而传统方式需经过固体计量、配成混合液计量、再投加计量共三次计量，且后二次计量精度较低，使系统的总投加精度大大降低；

设备计量精度高：精确给料机单机精度高，运行可靠；

(4)卸料/储料科学、合理、环保

PHV系统采用TJPP气体输送机输送物料，负压吸料，无粉尘外溢，同时大大降低劳动强度；采用吨包储存应急所需物料，储料仓中无需储料，大大降低粉末活性炭失效造成的损失，储料更安全；

(5)防堵塞

PHV系统从2个方面避免堵塞问题：1、TJPP负压吸料口上装有过滤筛网，可以避免杂质进入系统，从根本上解决问题。2、HV给料机采用大通径设计，允许通过3mm直径颗粒，避免堵塞。

(6)向高处输送

本发明可以将粉末活性炭从低处向高处输送，或进行水平长距离输送。

附图说明

图1为本发明一级输送系统结构图示。

图2为本发明二级输送系统结构图示。

图中标号：1为一级气力输送机，2为精确粉体给料机，3为液粉混合器，4为第一储料仓，5为上料管，6为料位计，7为活性炭吨包，8为除尘器，9为安全阀，10为二级气力输送机，11为第二储料仓。

具体实施方式

下面通过实施案例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图1所示，系统由一级气力输送机1、精确粉体给料机2、液粉混合器3、第一储料仓4、上料管5、料位计6、活性炭吨包7、除尘器8和安全阀9组成，其中一级气力输送机1与活性炭吨包7及第一储料仓4通过料管连接，安全阀9和除尘器8安装在第一储料仓4上，料位计6安装在第一储料仓4内，第一储料仓4与精确粉体给料机2，精确粉体给料机2和液粉混合器3通过专用接口相连。

如图2所示，系统由一级气力输送机1、精确粉体给料机2、液粉混合器3、第一储料仓4、上料管5、料位计6、活性炭吨包7、除尘器8、安全阀9、二级气力输送机10和第二储料仓11组成，其中一级气力输送机1与活性炭吨包7及第一储料仓4通过料管连接，安全阀9和除尘器8安装在第一储料仓4上，料位计6安装在第一储料仓4内，第一储料仓4与精确粉体给料机2，精确粉体给料机2和液粉混合器3通过专用接口相连。第一储料仓4底部连接二级气力输送机10的吸料口，二级气力输送机10的出料口通过上料管5连接第二储料仓11，第二储料仓底部连接料位计6，料位计6连接液粉混合器3。

将PHV粉末活性炭自动投加系统用于处理某自来水厂头部原水，系统安装于水厂的吸水井处，水质急剧变化时活性炭投量为20～30mg/L，原水中UV₂₅₄的去除率净增加20％左右，COD的去除率净提高10％左右。系统能够保证粉末活性炭投加的精度，运行稳定可靠。

Claims (8)

1.一种粉末活性炭投加系统，由一级气力输送机(1)、精确粉体给料机(2)、液粉混合器(3)、第一储料仓(4)和料位计(6)组成，其特征在于一级气力输送机(1)的吸料口连接活性炭吨包(7)，出料口通过上料管(5)连接第一储料仓(4)，第一储料仓(4)底部连接料位计(6)，料位计(6)连接精确粉体给料机(2)，液粉混合器(3)位于精确粉体给料机(2)出口。

2.一种粉末活性炭投加系统，由一级气力输送机(1)、精确粉体给料机(2)、液粉混合器(3)、第一储料仓(4)、料位计(6)和二级气力输送机(10)组成，其特征在于一级气力输送机(1)的吸料口连接活性炭吨包(7)，出料口通过上料管(5)连接第一储料仓(4)，第一储料仓(4)底部连接二级气力输送机(10)的吸料口，二级气力输送机(10)的出料口通过上料管(5)连接第二储料仓(11)，第二储料仓(11)底部连接料位计(6)，料位计(6)连接精确粉体给料机(2)，液粉混合器(3)位于精确粉体给料机(2)出口。

3.根据权利要求1或2所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于第一储料仓(4)顶部设有除尘器(8)。

4.根据权利要求1或2所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于料位计(6)连接料位监测系统。

5.根据权利要求1所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于第一储料仓(4)上部安装除尘器(8)，第一储料仓(4)上配有安全阀(9)。

6.根据权利要求2所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于第一储料仓(4)和第二储料仓(11)上部均安装除尘器(8)，第一储料仓(4)和第二储料仓(11)上配有安全阀(9)。

7.根据权利要求1所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于第一储料仓(4)为锥斗型，其夹角为40°至60°。

8.根据权利要求2所述的粉末活性炭投加系统，其特征在于第一储料仓(4)和第二储料仓(11)均为锥斗型，其夹角为40°至60°。

Images