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CN112759052B - 一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法 - Google Patents

一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法 Download PDF

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CN112759052B CN202011487014.2A CN202011487014A CN112759052B CN 112759052 B CN112759052 B CN 112759052B CN 202011487014 A CN202011487014 A CN 202011487014A CN 112759052 B CN112759052 B CN 112759052B
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Abstract

本发明提供了一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法，包括加药平台、储药罐、加药泵、多点加药管、清洗装置和控制器，储药罐设置在加药平台上，储药罐包括加药口、清洗口和出药管，加药泵设置在出药管与储药罐连接处，多点加药管包括旋转管、成螺旋阶梯式安装在旋转管上的多个加药管、扩散装置和驱动装置，扩散装置包括扩散管、扩散电机和扩散叶片，清洗装置包括抽水泵、抽水管和清洗管，控制器安装在加药平台上，控制器分别通过继电器与加药泵、多点加药管、清洗装置连接。总之，本发明具有结构新颖、能有效减少石灰乳用量、在粘胶纤维废水处理中颇具优势，具有良好的应用前景。

Description

一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体是涉及一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法。
背景技术
粘胶纤维是化学纤维中与天然纤维品质最为接近的品种，在纺织行业占据重要的地位。同时，粘胶纤维生产会产生大量的废水(短纤维300m3/t，长纤维1200m3/t)，主要包括酸性和碱性废水两大类，其中酸性废水主要来源于纺丝车间和酸站，包括塑化浴溢流水、洗纺丝机水、酸站过滤器洗涤水、洗丝水和后处理酸洗水等；碱性废水主要来源于碱站排水、原液车间废水胶槽及设备洗涤水、滤布洗涤水、换喷丝头时的带出水和后处理的脱硫废水等。这些废水混合后其特征污染物主要为硫酸、硫化物、锌盐和纤维素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和锌盐污染主要来自粘胶成形工段废水，且锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在；纤维素主要是由于碱性废水中的粘胶纤维素与酸性废水混合后酸析而产生。因而粘胶纤维废水中盐分较高，尤其是硫酸根，高达7000-9000mg/L，会大大抑制好氧生化反应进行，同时，且混合后废水pH在3～5左右。
在众多废水预处理方法中，由于石灰成本比较低，且具有较好的中和效果同时还对废水的硫酸根有较好的去除效果，此外对废水中的杂质有絮凝沉淀的作用，因此粘胶纤维废水经常采用石灰进行pH调节和去除硫酸根，可以控制出水钙离子在800-1000mg/L，从而满足好氧池盐分要求。但由于粘胶纤维废水中含有极高的硫酸根，需要投加大量的石灰，一方面增加了运行成本，另一方面会产生大量的固体废物。因此在废水处理过程减少石灰乳的投加量至关重要。通常，常规石灰乳加药为单点加药，分散效率低，导致药剂不能快速分散到废水里面，加药量大，运行成本高。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法。
本发明的技术方案是：一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置，主要包括加药平台、储药罐、加药泵、多点加药管、清洗装置和控制器，
所述加药平台通过连接杆连接在污水处理池的中心位置处，
所述储药罐设置在所述加药平台上，储药罐包括设置在储药罐顶端用于添加石灰乳的加药口、设置在储药罐侧壁上部与所述清洗装置连接用于清洗储药罐内部的清洗口和设置在储药罐底端的出药管，所述出药管贯穿所述加药平台，
所述加药泵设置在所述出药管与储药罐连接处，用于将储药罐内石灰乳加压泵至所述多点加药管，
所述多点加药管包括通过密封法兰轴承连接在所述出药管下端的旋转管、成螺旋阶梯式安装在所述旋转管上的多个加药管、分别设置在所述加药管远端的多个扩散装置和设置在所述加药平台上用于驱动所述旋转管的驱动装置，
所述旋转管内部中空，且所述加药管与旋转管内部连通，
所述扩散装置包括垂直安装在所述加药管远端的扩散管、设置在所述扩散管下端侧壁上的扩散电机和安装在所述扩散电机下端输出轴上的扩散叶片，
所述扩散管下端出口处分别设有用于控制石灰乳添加量的计量阀，
所述密封法兰轴承外侧设有齿圈，所述驱动装置包括与所述齿圈啮合连接的齿轮和安装在所述加药平台上用于驱动所述齿轮转动的驱动电机，
所述清洗装置包括安装在所述加药平台上的抽水泵、绑扎在所述连接杆上且与所述抽水泵进水端连接的抽水管和连接在所述抽水泵出水端且与所述清洗口连接的清洗管，
所述控制器安装在所述加药平台上，控制器分别通过继电器与所述加药泵、多点加药管、清洗装置连接。
进一步地，所述连接杆之间设有用于避免杂物或人掉入污水处理池的防护网，保证操作人员的安全和避免杂质影响污水处理。
进一步地，所述清洗口内端安装有用于分散清洗水、使清洗水均匀冲洗储药罐内壁各处的分散头，避免储药罐内壁无法彻底清洗。
进一步地，所述储药罐侧壁上设有用于显示储药罐内石灰乳存量的指示器，可以清楚得知储药罐内石灰乳量。
进一步地，污水处理池底部设有与所述旋转管底端对应嵌接的旋转槽，对旋转管起到支撑限位作用，避免旋转管偏移。
进一步地，所述扩散管的位置均位于污水处理池沿径向1/3-1/2半径位置之间，使被分散叶片分散的石灰乳均匀分散至污水处理池内外侧。
进一步地，所述控制器通过蓝牙连接有遥控器，所述遥控器可通过蓝牙信号远程控制加药装置，远程控制更加方便操作。
利用上述加药装置进行石灰乳多点加药的方法，主要包括以下步骤：
S1：测量计算
测量污水处理池内粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，计算利用石灰乳进行pH调节和去除硫酸根所需要的石灰乳量，然后根据扩散管数量计算每个扩散管通过的石灰乳量，利用遥控器设置计量阀的关闭量参数，并设置驱动装置驱动旋转管的旋转圈数；
S2：添加石灰乳
按照S1计算添加量将调配好的石灰乳通过加药口添加至储药罐中，根据储药罐侧壁上指示器的确定添加量；
S3：多点加药
同时开启加药泵和驱动装置，加药泵将储药罐内石灰乳加压泵至旋转管内，并通过旋转管内部经加药管将石灰乳通入扩散管，通过扩散管下端向污水中添加石灰乳，添加过程中扩散电机带动扩散叶片转动，将污水中添加的石灰乳通过扩散叶片带动扩散至污水处理池各处，扩散管添加石灰乳的同时，驱动装置驱动旋转管旋转，带动扩散管在污水处理池中做周期性圆周运动，使石灰乳均匀加至污水处理池中；
S4：补充加药与清洗
继续测量污水处理池内处理后粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，利用S1-S3的方法进行石灰乳的补充，加药结束后，开启清洗装置的抽水泵，在污水处理池上层抽取处理后污水至储药罐内，通过分散头将清洗水分散至储药罐内壁各处进行清洗，清洗后污水经加药泵和多点加药管回流至污水处理池中。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置及方法，尤其适用于粘胶纤维废水的pH调节和硫酸根去除，通过在污水处理池上方设置加药平台，在加药平台上设置用于存储石灰乳的储药罐、用于清洗储药罐的清洗装置和用于驱动多点加药管的驱动装置，在加药平台下方设置多点加药管，通过呈螺旋阶梯状设置的加药管将石灰乳在污水处理池中多点加入，并且通过扩散叶片将石灰乳均匀分散至污水处理池各处，加药结束后还可以通过抽水泵向储药罐内喷射清洗水将储药罐内壁上粘附的石灰乳清洗至污水处理池中，既不会使石灰乳粘附在储药罐内壁上造成储药罐腐蚀损坏，也节省了石灰乳的用量，节省了处理成本。总之，本发明具有结构新颖、节省成本、处理效果好等优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的多点加药管结构示意图；
图4是本发明驱动装置与法兰轴承连接结构示意图。
其中，1-加药平台、11-连接杆、12-防护网、2-储药罐、21-加药口、22-清洗口、221-分散头、23-出药管、24-指示器、3-加药泵、4-多点加药管、41-旋转管、411-法兰轴承、4111-齿圈、42-加药管、43-扩散装置、431-扩散管、4311-计量阀、432-扩散电机、433-扩散叶片、44-驱动装置、441-齿轮、442-驱动电机、5-清洗装置、51-抽水泵、52-抽水管、53-清洗管、6-控制器、61-遥控器、7-旋转槽。
具体实施方式
为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-4和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。
实施例：如图1-2所示，一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置，其特征在于，主要包括加药平台1、储药罐2、加药泵3、多点加药管4、清洗装置5和控制器6，
加药平台1通过连接杆11连接在污水处理池的中心位置处，连接杆11之间设有用于避免杂物或人掉入污水处理池的防护网12，
储药罐2设置在加药平台1上，储药罐2包括设置在储药罐2顶端用于添加石灰乳的加药口21、设置在储药罐2侧壁上部与清洗装置5连接用于清洗储药罐2内部的清洗口22和设置在储药罐2底端的出药管23，清洗口22内端安装有用于分散清洗水、使清洗水均匀冲洗储药罐2内壁各处的分散头221，出药管23贯穿加药平台1，
储药罐2侧壁上设有用于显示储药罐2内石灰乳存量的指示器24，
加药泵3设置在出药管23与储药罐2连接处，用于将储药罐2内石灰乳加压泵至多点加药管4，
如图3所示，多点加药管4包括通过密封法兰轴承411连接在出药管23下端的旋转管41、成螺旋阶梯式安装在旋转管41上的多个加药管42、分别设置在加药管42远端的多个扩散装置43和设置在加药平台1上用于驱动旋转管41的驱动装置44，
旋转管41内部中空，且加药管42与旋转管41内部连通，污水处理池底部设有与旋转管41底端对应嵌接的旋转槽7，
扩散装置43包括垂直安装在加药管42远端的扩散管431、设置在扩散管431下端侧壁上的扩散电机432和安装在扩散电机432下端输出轴上的扩散叶片433，
扩散管431的位置均位于污水处理池沿径向1/2半径位置之间，扩散管431下端出口处分别设有用于控制石灰乳添加量的计量阀4311，
如图4所示，密封法兰轴承411外侧设有齿圈4111，驱动装置44包括与齿圈4111啮合连接的齿轮441和安装在加药平台1上用于驱动齿轮441转动的驱动电机442，
清洗装置5包括安装在加药平台1上的抽水泵51、绑扎在连接杆11上且与抽水泵51进水端连接的抽水管52和连接在抽水泵51出水端且与清洗口22连接的清洗管53，
控制器6安装在加药平台1上，控制器6分别通过继电器与加药泵3、多点加药管4、清洗装置5连接，控制器6通过蓝牙连接有遥控器61，遥控器61可通过蓝牙信号远程控制加药装置。
利用上述实施例进行石灰乳多点加药的方法，主要包括以下步骤：
S1：测量计算
测量污水处理池内粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，计算利用石灰乳进行pH调节和去除硫酸根所需要的石灰乳量，然后根据扩散管431数量计算每个扩散管431通过的石灰乳量，利用遥控器61设置计量阀4311的关闭量参数，并设置驱动装置44驱动旋转管41的旋转圈数；
S2：添加石灰乳
按照S1计算添加量将调配好的石灰乳通过加药口21添加至储药罐2中，根据储药罐2侧壁上指示器24的确定添加量；
S3：多点加药
同时开启加药泵3和驱动装置44，加药泵3将储药罐2内石灰乳加压泵至旋转管41内，并通过旋转管41内部经加药管42将石灰乳通入扩散管431，通过扩散管431下端向污水中添加石灰乳，添加过程中扩散电机432带动扩散叶片433转动，将污水中添加的石灰乳通过扩散叶片433带动扩散至污水处理池各处，扩散管431添加石灰乳的同时，驱动装置44驱动旋转管41旋转，带动扩散管431在污水处理池中做周期性圆周运动，使石灰乳均匀加至污水处理池中；
S4：补充加药与清洗
继续测量污水处理池内处理后粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，利用S1-S3的方法进行石灰乳的补充，加药结束后，开启清洗装置5的抽水泵51，在污水处理池上层抽取处理后污水至储药罐2内，通过分散头221将清洗水分散至储药罐2内壁各处进行清洗，清洗后污水经加药泵3和多点加药管4回流至污水处理池中。.
实验例：研究实施例提供加药装置对石灰乳用量的影响
实验设备：实施例提供的加药装置1台、市售的普通单点加药装置1台。
实验条件：在规格相同的两个污水处理池中添加相同参数的粘胶纤维废水，分别在污水处理池上设置实施例提供的加药装置和市售的普通单点加药装置，分别向污水处理池中添加相同参数的石灰乳进行pH调节和硫酸根去除，将两个污水处理池中粘胶纤维废水的pH值和硫酸根调节至相同参数，计算所需添加石灰乳量，实验结果如表1所示，
表1两个污水处理池处理数据对比表
Figure BDA0002839610720000071
Figure BDA0002839610720000081
实验结论：本发明实施例提供的加药装置采用多点加药技术，在不影响处理效果的前提下，不仅大大降低了石灰乳的使用量，还缩短了处理时间，节省了大量的人力物力成本。

Claims (2)

1.一种基于石灰乳多点加药反应技术的加药装置，其特征在于，主要包括加药平台(1)、储药罐(2)、加药泵(3)、多点加药管(4)、清洗装置(5)和控制器(6)，
所述加药平台(1)通过连接杆(11)连接在污水处理池的中心位置处，
所述储药罐(2)设置在所述加药平台(1)上，储药罐(2)包括设置在储药罐(2)顶端用于添加石灰乳的加药口(21)、设置在储药罐(2)侧壁上部与所述清洗装置(5)连接用于清洗储药罐(2)内部的清洗口(22)和设置在储药罐(2)底端的出药管(23)，所述出药管(23)贯穿所述加药平台(1)，
所述加药泵(3)设置在所述出药管(23)与储药罐(2)连接处，用于将储药罐(2)内石灰乳加压泵至所述多点加药管(4)，
所述多点加药管(4)包括通过密封法兰轴承(411)连接在所述出药管(23)下端的旋转管(41)、成螺旋阶梯式安装在所述旋转管(41)上的多个加药管(42)、分别设置在所述加药管(42)远端的多个扩散装置(43)和设置在所述加药平台(1)上用于驱动所述旋转管(41)的驱动装置(44)，
所述旋转管(41)内部中空，且所述加药管(42)与旋转管(41)内部连通，
所述扩散装置(43)包括垂直安装在所述加药管(42)远端的扩散管(431)、设置在所述扩散管(431)下端侧壁上的扩散电机(432)和安装在所述扩散电机(432)下端输出轴上的扩散叶片(433)，
所述扩散管(431)下端出口处分别设有用于控制石灰乳添加量的计量阀(4311)，
所述密封法兰轴承(411)外侧设有齿圈(4111)，所述驱动装置(44)包括与所述齿圈(4111)啮合连接的齿轮(441)和安装在所述加药平台(1)上用于驱动所述齿轮(441)转动的驱动电机(442)，
所述清洗装置(5)包括安装在所述加药平台(1)上的抽水泵(51)、绑扎在所述连接杆(11)上且与所述抽水泵(51)进水端连接的抽水管(52)和连接在所述抽水泵(51)出水端且与所述清洗口(22)连接的清洗管(53)，
所述控制器(6)安装在所述加药平台(1)上，控制器(6)分别通过继电器与所述加药泵(3)、多点加药管(4)、清洗装置(5)连接；
所述连接杆(11)之间设有用于避免杂物或人掉入污水处理池的防护网(12)；
所述储药罐(2)侧壁上设有用于显示储药罐(2)内石灰乳存量的指示器(24)；
污水处理池底部设有与所述旋转管(41)底端对应嵌接的旋转槽(7)；
所述扩散管(431)的位置均位于污水处理池沿径向1/3-1/2半径位置之间；
所述控制器(6)通过蓝牙连接有遥控器(61)，所述遥控器(61)可通过蓝牙信号远程控制加药装置。
2.利用权利要求1所述加药装置进行石灰乳多点加药的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1：测量计算
测量污水处理池内粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，计算利用石灰乳进行pH调节和去除硫酸根所需要的石灰乳量，然后根据扩散管(431)数量计算每个扩散管(431)通过的石灰乳量，利用遥控器(61)设置计量阀(4311)的关闭量参数，并设置驱动装置(44)驱动旋转管(41)的旋转圈数；
S2：添加石灰乳
按照S1计算添加量将调配好的石灰乳通过加药口(21)添加至储药罐(2)中，根据储药罐(2)侧壁上指示器(24)的确定添加量；
S3：多点加药
同时开启加药泵(3)和驱动装置(44)，加药泵(3)将储药罐(2)内石灰乳加压泵至旋转管(41)内，并通过旋转管(41)内部经加药管(42)将石灰乳通入扩散管(431)，通过扩散管(431)下端向污水中添加石灰乳，添加过程中扩散电机(432)带动扩散叶片(433)转动，将污水中添加的石灰乳通过扩散叶片(433)带动扩散至污水处理池各处，扩散管(431)添加石灰乳的同时，驱动装置(44)驱动旋转管(41)旋转，带动扩散管(431)在污水处理池中做周期性圆周运动，使石灰乳均匀加至污水处理池中；
S4：补充加药与清洗
继续测量污水处理池内处理后粘胶纤维生产废水的pH值和硫酸根含量，利用S1-S3的方法进行石灰乳的补充，加药结束后，开启清洗装置(5)的抽水泵(51)，在污水处理池上层抽取处理后污水至储药罐(2)内，通过分散头(221)将清洗水分散至储药罐(2)内壁各处进行清洗，清洗后污水经加药泵(3)和多点加药管(4)回流至污水处理池中。
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