CN105110436A - 一种高效的加药系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的加药系统，该系统包含PAC加药装置和PAM加药装置；该PAC加药装置包含：原液池；第一原液泵；紧邻加药间放置且出口连通加药间的第一溶液混合容器；第一稀释水泵；设置在原液池与第一溶液混合容器的连通管道上的第一流量计；及，设置在稀释水B与第一溶液混合容器的连通管道上的第二流量计；该PAM加药装置包含：稀释设备；紧邻加药间设置且出口连通加药间的第二溶液混合容器；溶液泵；第二稀释水泵；设置在稀释设备与第二溶液混合容器连通管路上的第三流量计；及，设置在稀释水B与第二溶液混合容器连通管路上的第四流量计。与传统加药系统相比，本系统具有提高药剂利用效率、减少药剂耗量，节省加药过程自来水用量的特点。

Description

一种高效的加药系统

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种高效的加药系统，具体来说，涉及一种絮凝剂PAC和助凝剂PAM的加药系统。

背景技术

经过近年来的高速发展，中国城市污水处理取得了巨大成就，但与经济、社会对污水处理高效、节省资源的需求相比，仍存在很大的进步空间。

加药系统对于污水厂而言，是资源（药剂）消耗中心，是运行管理的重点对象，加药系统的效率对整座污水厂的效率影响颇大。通常，在污水预处理阶段去除SS、COD、BOD及深度处理阶段去除TP时，均需投加较大量的化学药剂，常见药剂包括絮凝剂聚合氯化铝（PAC）、三氯化铁（FeCl3）、聚合硫酸铁（PFS），助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）等。以聚合氯化铝（PAC）及聚丙烯酰胺（PAM）为例，传统方法设计的加药系统常存在以下问题。

传统方法设计的PAC加药系统常采用固体药剂溶解后投加或外购原液直接投加。固体药剂投加时，药剂用量大，操作人员劳动强度大，自动化程度低；且固体制备溶液时需消耗大量的稀释水，如采用自来水，会导致运行成本增加，如采用处理出水，则会导致药剂有效成分含量降低，增加药剂损耗。原液直接投加时，药剂溶液浓度较高，常常导致投加的药剂参与反应不彻底，造成资源浪费。

传统方法设计的PAM加药系统常采用干粉混合稀释设备制备成溶液后直接投加。受设备本身能力的限制，可制备溶液浓度最低浓度一般在2‰左右，该浓度的PAM溶液仍具有较高的黏度，常造成加药管路的堵塞，增加运行管理工作量，另一方面，药剂溶液浓度较高，也会导致投加的药剂参与反应不彻底，造成资源浪费。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高效的加药系统与方法，与传统加药系统相比，本系统具有提高药剂利用效率、减少药剂耗量，节省加药过程自来水用量的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的加药系统，与传统加药系统相比，具有提高药剂利用效率、减少药剂耗量，节省加药过程自来水用量的特点。

为达到上述目的，本发明提供了一种高效的加药系统，该系统包含PAC加药装置和PAM加药装置；

所述的PAC加药装置包含：

用于盛放PAC液体药剂的原液池，

设置在原液池外部的第一原液泵；

紧邻加药间放置的第一溶液混合容器，通过所述第一原液泵能将原液池中的PAC液体药剂泵入到该第一溶液混合容器中；该第一溶液混合容器的出口通过管道连接到加药间中；

装有稀释水B的第一稀释水箱，该第一稀释水箱与所述第一溶液混合容器管道连通；

第一稀释水泵，通过该稀释水泵能将稀释水B泵入到所述第一溶液混合容器中与液体药剂混合；

连通原液池与第一溶液混合容器的管道上还设置有第一流量计；及

连通第一稀释水箱与第一溶液混合容器的管道上还设置有第二流量计；

所述的PAM加药装置包含：

将PAM固体药剂溶解稀释的稀释设备；

紧邻加药间设置的第二溶液混合容器，其与所述稀释设备管道连通；

连接稀释设备与第二溶液混合容器的溶液泵，通过该溶液泵将稀释设备中的PAM溶液泵入到该第二溶液混合容器中；

连接稀释水B与第二溶液混合容器的第二稀释水泵；

设置在连通稀释设备与第二溶液混合容器管路上的第三流量计；

设置在连通稀释水B与第二溶液混合容器管路上的第四流量计。

上述的加药系统，其中，所述的第一溶液混合容器、第二溶液混合容器分别选择水射器或管道混合器。

上述的加药系统，其中，所述的PAC加药装置还包含：

设置在原液池中的第二原液泵；

与原液池通过管道连通的溶液池，该溶液池还通过管道连通稀释水A；及

加药泵，

其中，通过所述第二原液泵将原液池中的PAC液体药剂泵入到溶液池中与稀释水A混合均匀，混合均匀后的溶液通过加药泵泵入到加药间中。

上述的加药系统，其中，所述的原液池中还设置有第一液位计；所述的溶液池中还设置有第二液位计。

上述的加药系统，其中，在连通原液池与溶液池的管道中、在连通稀释水A与溶液池的管道上分别设置有流量计。

上述的加药系统，其中，在连通原液池与溶液池的管道上还设置有第一电磁阀，用于控制PAC液体药剂的添加；连通稀释水A与溶液池的管道上还设置有第二电磁阀，用于控制稀释水A的添加；连通溶液池与加药间的管道上还设置有第五流量计。

上述的加药系统，其中，所述的稀释水B为中水；所述的稀释水A为自来水。

上述的加药系统，其中，所述的第二稀释水泵从清水池或其他厂区现有构筑物内直接抽取稀释水B。

上述的加药系统，其中，该PAM加药装置还包含：第二稀释水箱，由所述的第二稀释水泵从第二稀释水箱抽取稀释水B。

上述的加药系统，其中，在连通稀释设备与第二溶液混合容器的管路、在连通稀释水B与第二溶液混合容器的管路上还分别增设有调节阀门，以控制溶液、稀释水流量。

本发明的PAC药剂投加有两种可选择的途径：途径A，原液配置成稀释溶液后投加：由第二原液泵将原液提升至溶液池，经加水（稀释水A）稀释后由溶液泵投加。通过液位计控制原液、稀释水A比例，达到调节溶液投加浓度的目的。溶液泵采用变频泵，与第五流量计联合使用，可控制较低浓度溶液投加量，达到实时调节投药量的目的。途径B，原液经“在线后稀释”投加：第一原液泵、第一稀释水泵将原液（PAC液体药剂）及稀释水B按比例送至第一溶液混合容器中混合后投加。第一原液泵、第一稀释水泵采用变频泵，与第一流量计、第二流量计联合使用（可称为“在线后稀释”方法），可实时调节溶液投加浓度，同时可控制溶液投加量。根据污水厂进水情况，当需投加药剂量较小时采用途径A投加；当需投加药剂量较大时采用途径B投加。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.通过在线后稀释可实现溶液浓度的即时调整，达到实时调节溶液投加浓度的目的，可按生产需要制备浓度更低的药剂溶液，可控制低浓度溶液投加量，达到实时调节投药量的目的，从而提高药剂的有效利用率，减少药剂消耗，节省资源；

2.所述的PAC加药装置设置了两条途径加药，提供了运行管理的灵活性；其中，按途径A稀释后投加，可有效提高药剂反应效率，减少药剂消耗，节省资源；按途径B运行时可减少稀释水A的用量，有利于节省运行成本；

3.所述的PAM加药装置采用在线稀释后投加，通过控制稀释水B与药剂溶液的添加比例可大大降低溶液浓度，从而大大减小了溶液的黏度，减少管道系统被堵塞的可能性，从而降低运行维护成本；

4.在管路中设置电磁阀，进一步提高了生产运行的灵活性，可实现全自动运行，大大降低了污水厂的运行管理工作量；且本系统无需占用大量空间，具有紧凑集约的特点。

附图说明

图1为本发明的一种高效的加药系统的结构示意图。

图2为本发明的一种PAC加药装置的结构示意图。

图3为本发明的一种PAM加药装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例说明本发明的具体技术方案。

如图1所示，为本发明提供的一种高效的加药系统，其包含PAC加药装置和PAM加药装置，二者分别设置在加药间周围，与加药间连接，可根据加药需要同时启用PAC加药装置、PAM加药装置，也可以先后启动，也可以只启用其中的一种加药装置。

如图2所示为本发明的高效的加药系统的一种PAC加药装置，用于聚合氯化铝（PAC）的投加。该PAC加药装置包含：

用于盛放PAC液体药剂的原液池101，

设置在原液池101外部的第一原液泵1011；

紧邻加药间放置的第一溶液混合容器102，通过所述第一原液泵1011能将原液池101中的PAC液体药剂泵入到该第一溶液混合容器102中；该第一溶液混合容器102的出口通过管道连接到加药间中；所述的第一溶液混合容器102选择水射器或管道混合器，优选水射器。

装有稀释水B（稀释水B为中水，可采用污水厂处理出水，为避免稀释水B与药剂接触时间过长导致药剂有效成分含量降低，加药间所设位置宜尽量靠近药剂投加点）的第一稀释水箱103，该第一稀释水箱103与所述第一溶液混合容器102管道连通；

第一稀释水泵1031，通过该第一稀释水泵1031能将稀释水B泵入到所述第一溶液混合容器102中与PAC液体药剂混合；

连通原液池101与第一溶液混合容器102的管道上还设置有第一流量计1021；及

连通第一稀释水箱103与第一溶液混合容器102的管道上还设置有第二流量计1022。

更优的实施例中，所述的PAC加药装置还可包含：

设置在原液池101中的第二原液泵1012；

与原液池101通过管道连通的溶液池104，该溶液池104还通过管道连通稀释水A（稀释水A水质较好，满足制备药剂溶液的水质要求，一般污水厂均使用自来水）；及

加药泵1041，

其中，通过所述第二原液泵1012将原液池101中的PAC液体药剂泵入到溶液池104中与稀释水A混合均匀，混合均匀后的溶液通过加药泵1041泵入到加药间中。

所述的原液池101中还设置有第一液位计1013；所述的溶液池104中还设置有第二液位计1042。可选择地，取代所述的第一液位计1013或第二液位计1042的设置，在连通原液池101与溶液池104的管道中、在连通稀释水A与溶液池104的管道上分别设置流量计（图中未示）。

更优的实施例中，在连通原液池101与溶液池104的管道上还设置有第一电磁阀1043，用于控制PAC液体药剂的添加；连通稀释水A与溶液池104的管道上还设置有第二电磁阀1044，用于控制稀释水A的添加；连通溶液池104与加药间的管道上还设置有第五流量计1045。

本实施例中的聚合氯化铝（PAC）为外购液体药剂，本PAC加药装置中除原液卸料需操作工现场参与外，其余流程均可实现全自动或远程控制。外购原液储存于原液池101，原液池101应具有一定的容积，一般按储存量≥7d原液用量确定。原液池101内设置第一液位计1013，可实时获取原液储量信息。药剂投加有两种可选择的途径，即途径A——原液稀释后投加，及，途径B——原液经“在线后稀释”投加。

原液稀释后投加（途径A）适用于药剂投加量较小的情况。投加系统启动后，打开第一电磁阀1043，同时启动第二原液泵1012，将原液提升至溶液池104中，原液量提升量达到设定值后关闭第二原液泵1012及第一电磁阀1043，同时打开第二电磁阀1044，向溶液池104内注入稀释水A，稀释水量达到设定值后关闭第二电磁阀1044，搅拌均匀，配药完成。当需要投加时，启动加药泵1041，并设定流量即可。为确保投加系统的不间断运行，溶液池104的数量一般不少于2座，以轮流配药。当污水厂运行需调整药剂投加浓度时，可重新设定原液量与稀释水量值，并根据第二液位计1042的反馈信号实现精确控制；当需调整药剂投加量时，可调整加药泵1041的流量，并根据第五流量计1045的反馈信号实现精确控制。

原液经“在线后稀释”投加（途径B）适用于投加量较大的情况。投加系统启动后，同时启动第一原液泵1011、第一稀释水泵1031，原液、稀释水B经第一溶液混合容器102（如，水射器）混合后投加。第一原液泵1011、第一稀释水泵1031采用变频泵，当污水厂运行中需要调整投加浓度时，可调整第一稀释水泵1031的流量；当污水厂运行中需要调整药剂投加量时，可调整第一原液泵1011流量，并根据第一流量计1021、第二流量计1022的反馈信号实现精确控制。设置第一稀释水箱103的目的为避免第一稀释水泵1031直接从厂区管网内抽水对管网运行造成不良影响，如加药间周边建设有清水池或其他蓄水构筑物时，可取消第一稀释水箱103的设置，第一稀释水泵1031直接从构筑物内抽水。

需要注意的是，如加药系统建设时采用了原液经“在线后稀释”投加的方法，则加药间不宜距药剂投加点过远，以免溶液在加药管道内流行时间过长，导致稀释水B与药剂长时间接触后影响药剂效果。

一些实施例中，所述聚合氯化铝（PAC）加药装置，仅采用途径A或B中的一种方式建设。

一些实施例中，所述PAC加药装置中，加药泵1041、第一稀释水泵1031选用普通工频泵，还可在管路上增设调节阀门控制溶液、稀释水流量，该调节阀门优选电磁阀；更优地，电磁阀选择电动球阀或其他自动阀门。

一些实施例中，所述聚合氯化铝（PAC）加药装置中，在原液池101，溶液池104内还设置搅拌器。

本发明提供的加药装置采用在线后稀释的方法，可实现溶液浓度的即时调整，减少质量要求高的稀释水A的用量，有利于节省运行成本；而且，加药装置设置了两条途径加药，提供了运行管理的灵活性，并可实现全自动运行，大大降低了污水厂的运行管理工作量。

如图3所示为本发明高效的加药系统的一种PAM加药装置，用于聚丙烯酰胺（PAM）固体药剂的投加。该PAM加药装置包含：

将PAM固体药剂溶解稀释的稀释设备201，其为干粉混合设备，在该设备中PAM固体粉末与稀释水A（稀释水A水质较好，满足制备药剂溶液的水质要求，一般污水厂均使用自来水）均匀混合得到PAM浓溶液（为了节省水质较好的稀释水A，通常刚好溶解所有的PAM固体即可，因此浓度较高）；

紧邻加药间设置的第二溶液混合容器202（优选地，该溶液混合容器选择水射器或管道混合器），其与所述稀释设备201管道连通；

连接稀释设备201与第二溶液混合容器202的溶液泵2011，通过该溶液泵2011将稀释设备201中的PAM溶液泵入到该第二溶液混合容器202中；

连接稀释水B（稀释水B为中水，可采用污水厂处理出水，为避免稀释水B与药剂接触时间过长导致药剂有效成分含量降低，加药间所设位置宜尽量靠近药剂投加点）与第二溶液混合容器202的第二稀释水泵2031；

设置在连通稀释设备201与第二溶液混合容器202管路上的第三流量计2021；

设置在连通稀释水B与第二溶液混合容器202管路上的第四流量计2022。

所述的第二稀释水泵2031从清水池或其他厂区现有构筑物内直接抽取稀释水B。

在一些实施例中，该PAM加药装置还包含：第二稀释水箱203，由所述的第二稀释水泵2031从第二稀释水箱203抽取稀释水B。

在一些实施例中，在连通稀释设备201与第二溶液混合容器202的管路、在连通稀释水B与第二溶液混合容器202的管路上还分别增设有调节阀门，以控制溶液、稀释水流量。该调节阀门优选电磁阀；更优地，电磁阀选择电动球阀或其他自动阀门。

本实施例提供的PAM加药装置中，固体药剂（市售）、稀释水A经干粉混合稀释设备201制备成高浓度PAM溶液，该高浓度PAM溶液、稀释水B经第二溶液混合容器202（优选水射器）混合配置成低浓度溶液后投加。溶液泵2011、第二稀释水泵2031采用变频泵，与第三流量计2021、第四流量计2022联合使用（可称为“在线后稀释”方法），可控制高浓度PAM溶液与稀释水B流量比、达到实时调节溶液投加浓度的目的。同时，可控制低浓度溶液投加量，达到实时调节投药量的目的。

一些实施例中，在连通稀释设备201与第二溶液混合容器202的管路，及，在连通稀释水B与第二溶液混合容器202的管路上还分别增设有调节阀门，以控制溶液、稀释水流量。优选地，所述的调节阀门为电磁阀，如电动球阀或其他自动阀门。通过在管路中设置电磁阀可进一步提高了生产运行的灵活性，并可实现全自动运行，大大降低了污水厂的运行管理工作量。

一些实施例中，所述的第二稀释水泵2031可从清水池或其他厂区现有构筑物内直接抽取稀释水B。

一些实施例中，该PAM加药装置还包含：第二稀释水箱203，所述的第二稀释水泵2031从第二稀释水箱203中抽取稀释水B。设置第二稀释水箱203的目的为避免第二稀释水泵2031直接从厂区管网内抽水对管网运行造成不良影响。如加药间周边建设有清水池或其他蓄水构筑物时，可取消第二稀释水箱203的设置，第二稀释水泵2031直接从构筑物内抽水。

一些实施例中，连通第二溶液混合容器202与加药间的管路上还可设置流量计（图中未示）。

一些实施例中，在稀释设备201内还设置有搅拌器（图中未示）。

本发明的PAM固体粉末的投加采用在线后稀释的技术方案，通过控制稀释水B与药剂溶液的添加比例可大大降低溶液浓度，从而大大减小了溶液的黏度，减少管道系统被堵塞的可能性，从而降低运行维护成本；而且，通过在线后稀释还可实现溶液浓度的即时调整，可按生产需要制备浓度更低的药剂溶液，可达到实时调节溶液投加浓度的目的，还可控制低浓度溶液投加量，达到实时调节投药量的目的。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种高效的加药系统，其特征在于，该系统包含PAC加药装置和PAM加药装置；

所述的PAC加药装置包含：

用于盛放PAC液体药剂的原液池（101），

设置在原液池（101）外部的第一原液泵（1011）；

紧邻加药间放置的第一溶液混合容器（102），通过所述第一原液泵（1011）能将原液池（101）中的PAC液体药剂泵入到该第一溶液混合容器（102）中；该第一溶液混合容器（102）的出口通过管道连接到加药间中；

连接稀释水B与第一溶液混合容器（102）的第一稀释水泵（1031），通过该第一稀释水泵（1031）能将稀释水B泵入到所述第一溶液混合容器（102）中与液体药剂混合；

设置在原液池（101）与第一溶液混合容器（102）的连通管道上的第一流量计（1021）；及

设置在稀释水B与第一溶液混合容器（102）的连通管道上的第二流量计（1022）；

所述的PAM加药装置包含：

将PAM固体药剂溶解稀释的稀释设备（201）；

紧邻加药间设置的第二溶液混合容器（202），其与所述稀释设备（201）管道连通；

连接稀释设备（201）与第二溶液混合容器（202）的溶液泵（2011），通过该溶液泵（2011）将稀释设备（201）中的PAM溶液泵入到该第二溶液混合容器（202）中；

连接稀释水B与第二溶液混合容器（202）的第二稀释水泵（2031）；

设置在稀释设备（201）与第二溶液混合容器（202）连通管路上的第三流量计（2021）；

设置在稀释水B与第二溶液混合容器（202）连通管路上的第四流量计（2022）。

2.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，所述的第一溶液混合容器（102）、第二溶液混合容器（202）分别选择水射器或管道混合器。

3.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，所述的PAC加药装置还包含：盛放稀释水B的第一稀释水箱（103），该第一稀释水箱（103）与所述第一溶液混合容器（102）管道连通，第一稀释水泵（1031）从第一稀释水箱（103）中抽取稀释水B并泵入到所述第一溶液混合容器（102）中。

4.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，所述的PAC加药装置还包含：

设置在原液池（101）中的第二原液泵（1012）；

与原液池（101）通过管道连通的溶液池（104），该溶液池（104）还通过管道连通稀释水A；及

加药泵（1041），

其中，通过所述第二原液泵（1012）将原液池（101）中的PAC液体药剂泵入到溶液池（104）中与稀释水A混合均匀，混合均匀后的溶液通过加药泵（1041）泵入到加药间中。

5.如权利要求4所述的加药系统，其特征在于，所述的原液池（101）中还设置有第一液位计（1013）；所述的溶液池（104）中还设置有第二液位计（1042）。

6.如权利要求4所述的加药系统，其特征在于，在连通原液池（101）与溶液池（104）的管道中、在连通稀释水A与溶液池（104）的管道上分别设置有流量计。

7.如权利要求4-6中任意一项所述的加药系统，其特征在于，在连通原液池（101）与溶液池（104）的管道上还设置有第一电磁阀（1043），用于控制PAC液体药剂的添加；连通稀释水A与溶液池（104）的管道上还设置有第二电磁阀（1044），用于控制稀释水A的添加；连通溶液池（104）与加药间的管道上还设置有第五流量计（1045）。

8.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，所述的第二稀释水泵（2031）从清水池或其他厂区现有构筑物内直接抽取稀释水B。

9.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，该PAM加药装置还包含：第二稀释水箱（203），由所述的第二稀释水泵（2031）从第二稀释水箱（203）抽取稀释水B。

10.如权利要求1所述的加药系统，其特征在于，在连通稀释设备（201）与第二溶液混合容器（202）的管路、在连通稀释水B与第二溶液混合容器（202）的管路上还分别增设有调节阀门，以控制溶液、稀释水流量。