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用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置

發布時間:2019-10-7 7:04:35  中國污水處理工程網

  申請日2019.07.17

  公開(公告)日2019.09.17

  IPC分類號C02F11/14; C02F11/145; B01J19/18; B01J19/00; G05B19/05

  摘要

  本發明公開了一種用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置。它包括電控柜、PLC自動控制系統、箱體、底座、電機、攪拌器、液位計、PH測量儀、污泥濃度計、電磁閥;該在線連續調理反應裝置,可以投加三種以下的化學藥劑,使藥劑分別與泥漿在不同反應區進行連續反應,并可根據液位計、PH測量儀、污泥濃度計的信號反饋,通過PLC自動控制系統實現對液位、藥劑投加量和攪拌強度及藥劑與泥漿的反應時間的自動控制。該裝置可取代傳統污泥深度脫水工藝中的土建或鋼結構的間歇或半間歇式泥漿調理反應池。該裝置可有效節省占地和投資,并使污泥的化學藥劑調理實現在線監控和調控,實現污泥深度脫水工藝泥漿調理的連續運行。

  權利要求書

  1.一種用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置,其特征在于,它包括:電控柜、PLC自動控制系統、箱體、底座、電機、攪拌器、液位計、PH測量儀、污泥濃度計、電磁閥;箱體固設在底座上;箱體上設有電控柜,電控柜上設有PLC自動控制系統;箱體上設有進泥口、出泥口;在與進泥口連接的進料管路上設有進料控制閥,該進料控制閥與PLC自動控制系統的輸出端連接;箱體內設有相互隔離的三個反應區,即反應區A、反應區B、反應區C,每個反應區內設有攪拌器,分別與三組獨立的變頻電機相連,三組獨立的變頻電機分別與PLC自動控制系統的輸出端連接;在反應區設有加藥管,加藥管上設有電磁閥,該電磁閥與PLC自動控制系統的輸出端連接;箱體上設有在線監測儀器液位計、PH測量儀、污泥濃度計,這些在線監測儀器與PLC自動控制系統的輸入端連接;該裝置可根據液位計、PH測量儀、污泥濃度計的實測信號反饋,通過PLC自動控制系統實現對液位、藥劑投加量和攪拌器的攪拌強度以及藥劑與泥漿的反應時間的自動控制。

  2.如權利要求1所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,在反應區A、反應區B之間設有連接管路;在反應區A、反應區B之間的連接管路上設有控制閥門;該控制閥門與PLC自動控制系統的輸出端連接。

  3.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,箱體頂部設有多個進泥口,箱體側面設有出泥口;進泥口與反應區A連通,出泥口與反應區C連通。

  4.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,每個反應區均設有一根加藥管。

  5.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,箱體頂部設有排氣口;箱體底部一側設有污泥排空口。

  6.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,反應區B與反應區C之間采用上部溢流連通方式。

  7.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,在反應區A、反應區C之間設有連接管路;該連接管路與污泥排空口連通。

  8.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,

  該裝置的運行過程是:

  (1)污泥經輸送泵送入反應區A,同時,化學調理藥劑經藥劑輸送泵送入反應區A,二者在其中通過攪拌器的作用達到均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的控制液位和液位計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;

  (2)當達到反應時間,混合液從反應區A通過反應區A與反應區B之間的連接管路流入反應區B;在反應區B中,藥劑輸送泵會送入第二種化學調理藥劑,使混合液與第二種化學調理藥劑在B區攪拌器的攪拌下實現均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的污泥濃度和污泥濃度計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;

  (3)當達到反應時間,分別與兩種藥劑進行過充分混合的混合液,從反應區B通過溢流流入反應區C;在反應區C中,藥劑輸送泵會送入第三種化學調理藥劑,使混合液與第三種化學調理藥劑在C區攪拌器的攪拌下實現均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的污泥濃度和污泥濃度計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;

  (4)當混合液達到反應時間,即可送出在線連續調理反應裝置,送入后端脫水系統。

  9.如權利要求1或2所述的在線連續調理反應裝置,其特征在于,在整個裝置運行過程中,液位計、污泥濃度計和PH測量儀會在線監測泥漿液位、污泥濃度濃度和酸堿度的變化,并反饋給PLC自動控制系統;根據PLC自動控制系統對泥漿液位數據做出的分析,PLC自動控制系統會控制調節反應區A、反應區B之間的連接管路上的控制閥門的開啟或關閉,將反應物向下一個反應區傳輸或自動停止傳輸;根據PLC自動控制系統對污泥濃度和酸堿度數據做出的分析,PLC自動控制系統會控制調節三組電機,從而實現對攪拌器攪拌強度和攪拌時間的控制,并且,PLC自動控制系統會控制調節加藥管上的電磁閥,以控制加藥時間,從而改變加藥量。

  說明書

  一種用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置

  技術領域

  本發明屬于污泥深度脫水技術領域,涉及一種用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置。

  背景技術

  城市污水處理廠所產生的生化污泥作為污水處理的副產物,必須經過濃縮、脫水等處理,達到含水率≤60%以后,才可進一步處置。所以污泥深度脫水工藝被廣泛應用。在此工藝中,通常是將濃縮池所產生的含水率97%~98%的污泥,或經過機械濃縮到含水率95%左右的污泥,送入到鋼結構或土建結構的調理池,直至泥漿充滿調理池,再向其中投加化學調理藥劑(通常為三氯化鐵溶液和石灰),用以改善泥漿脫水性能。這種調理方式需要體積很大的鋼構或土建調理池,投資費用高,占地面積大,操作和檢修不便。最重要的兩點在于,一方面調理池采用的是間歇或半間歇式運行,使得深度脫水工藝連貫性不夠高;另一方面,在同一池體內同時投加三氯化鐵和石灰,會使藥劑互相影響,降低調理效果,并且,投加過程缺失對污泥性質波動所引起的藥劑投加量和反應時間的調節控制難度增大。

  在此背景之下,需要一種調理反應裝置,可以改善泥漿化學調理形式,使調理過程連續化,化學藥劑分別與泥漿進行反應,對泥漿濃度、PH等參數發生的變化,可以在線對藥劑投加量,反應強度和時間等進行在線調控。

  發明內容

  本發明的目的在于,克服現有污泥深度脫水工藝中泥漿化學調理方式和裝置的不足,設計一種在線連續調理反應裝置,取代鋼結構或土建結構的間歇或半間歇式反應調理池,實現能夠將泥漿調理連續化,科學化,并可根據泥漿性質變化而自動調節的功能。本發明的目的是通過以下技術方案實現的:

  本發明一種用于污泥深度脫水工藝泥漿化學調理的在線連續調理反應裝置,它包括:電控柜、PLC自動控制系統、箱體、底座、電機、攪拌器、液位計、PH測量儀、污泥濃度計、電磁閥,以及必要的管閥連接件;箱體固設在底座上;箱體上設有電控柜,電控柜上設有PLC自動控制系統;箱體上設有進泥口、出泥口;在與進泥口連接的進料管路上設有進料控制閥,該進料控制閥與PLC自動控制系統的輸出端連接;箱體內設有相互隔離的三個反應區,即反應區A、反應區B、反應區C,每個反應區內設有攪拌器,分別與三組獨立的變頻電機相連,三組獨立的變頻電機分別與PLC自動控制系統的輸出端連接;在反應區設有加藥管,加藥管上設有電磁閥,該電磁閥與PLC自動控制系統的輸出端連接;箱體上設有在線監測儀器液位計、PH測量儀、污泥濃度計,這些在線監測儀器與PLC自動控制系統的輸入端連接;該裝置可根據液位計、PH測量儀、污泥濃度計的實測信號反饋,通過PLC自動控制系統實現對液位、藥劑投加量和攪拌器的攪拌強度以及藥劑與泥漿的反應時間的自動控制。

  進一步地,在反應區A、反應區B之間設有連接管路;在反應區A、反應區B之間的連接管路上設有控制閥門;該控制閥門與PLC自動控制系統的輸出端連接。

  進一步地,箱體頂部設有多個進泥口,箱體側面設有出泥口;進泥口與反應區A連通,出泥口與反應區C連通。

  進一步地,每個反應區均設有一根加藥管(箱體兩側各設有一根加藥管,箱體頂部還設有一個備用加藥口可連接一根加藥管)。

  進一步地,箱體頂部設有排氣口;箱體底部一側設有污泥排空口(用于污泥排空)。

  進一步地,反應區B與反應區C之間采用上部溢流連通方式。

  進一步地,在反應區A、反應區C之間設有連接管路;該連接管路與污泥排空口連通;該連接管路是在需要排空的情況下使用的。

  本發明的在線連續調理反應裝置的運行過程如下:

  (1)污泥經輸送泵送入反應區A,同時,化學調理藥劑經藥劑輸送泵送入反應區A,二者在其中通過攪拌器的作用達到均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的控制液位和液位計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;亦即:根據液位計的實測信號反饋,電控柜內的PLC自動控制系統設定控制,來實現反應時長的控制;

  (2)當達到反應時間,混合液從反應區A通過反應區A與反應區B之間的連接管路8流入反應區B;在反應區B中,藥劑輸送泵會送入第二種化學調理藥劑(如需要兩種或以上藥劑進行調理),使混合液與第二種化學調理藥劑在B區攪拌器的攪拌下實現均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的污泥濃度和污泥濃度計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;

  (3)當達到反應時間,分別與兩種藥劑進行過充分混合的混合液,從反應區B通過溢流流入反應區C;在反應區C中,藥劑輸送泵會送入第三種化學調理藥劑(如需要三種藥劑進行調理),使混合液與第三種化學調理藥劑在C區攪拌器的攪拌下實現均勻混合;同時,PLC自動控制系統根據設定的污泥濃度和污泥濃度計的實測信號反饋,自動調節控制反應時長和攪拌強度;

  (4)當混合液達到反應時間,即可送出在線連續調理反應裝置,送入后端脫水系統。

  進一步地,在整個運行過程中,液位計、污泥濃度計和PH測量儀(PH計)會在線監測泥漿液位、污泥濃度濃度和酸堿度的變化,并反饋給PLC自動控制系統;根據PLC自動控制系統對泥漿液位數據做出的分析,PLC自動控制系統會控制調節反應區A、反應區B之間的連接管路上的控制閥門的開啟或關閉,將反應物向下一個反應區傳輸或自動停止傳輸;根據PLC自動控制系統對污泥濃度和酸堿度數據做出的分析,PLC自動控制系統會控制調節三組電機,從而實現對攪拌器攪拌強度和攪拌時間的控制,并且,PLC自動控制系統會控制調節加藥管上的電磁閥,以控制加藥時間,從而改變加藥量。

  本發明的有益效果:

  為解決現有泥漿調理反應池的不足,本發明提供了一種污泥深度脫水工藝化學調理藥劑的在線連續調理反應裝置。該在線連續調理反應裝置,針對泥漿性質波動,可以實現對藥劑投加量和攪拌強度與攪拌時間的自動調節控制。一體化的鋼結構設計,體積小,成本低,能夠將泥漿調理從間歇或半間歇變成連續性調理。從而使污泥深度脫水工藝全生產線的連續運行。

  通過使用該在線連續調理反應裝置,可以投加3種或以下的化學藥劑,使藥劑分別與泥漿在反應裝置內進行連續反應,并根據液位計、PH測量儀、污泥濃度計的信號反饋,經PLC自動控制系統的預設程序控制,而實現藥劑與泥漿的反應時間和投加藥量。本發明可以有效節省占地和投資,并使污泥的化學藥劑調理實現在線監控和調控,實現污泥深度脫水工藝泥漿調理的連續運行。

  本發明與現有的污泥深度脫水工藝中間歇或半間歇的調理反應池相比,具有以下優勢:

  1、結構合理,體積小,節省占地面積和投資。全密閉結構使現場操作環境更加安全和整潔。

  2、PLC自動控制系統可根據測量儀器的信號反饋,自動調節藥劑投加量,攪拌強度和時長,提高化學藥劑調理的效果,控制更加精準。同時可以有效降低人力勞動強度。

  3、通過在線連續調理反應裝置的使用,可以將間歇調理調整為連續調理。提高污泥深度脫水工藝的運行效率和效果。

  4、通過三組反應區的設置,在線連續調理反應裝置可以最多使泥漿與3種藥劑進行反應。通過藥劑的搭配使用,對脫水性能不佳的泥漿具有更廣泛適用性。

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