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加药间和加氯间的设计要点
舒昕
(天津市市政工程设计研究院给排水分院,天津300051)
摘要:通过对加药同和加氯间各种设备的分析,结合设计规范,总结设计体会。
关键词:计量泵混凝剂药剂投加量安全性腐蚀性自动控制
1概述
加药间和加氯间是水处理中常见的处理建筑物,在各种设计行业中都有着广泛的应用。在市
政行业中,加药间主要为给水厂、污水厂、再生水厂的混凝沉淀服务,具有配药、加药及计
量的功能;其中的药剂分为混凝剂、絮凝剂和助凝剂,混凝剂包括各种低分子和高分子的铝
盐和铁盐,絮凝剂主要指聚丙烯酰胺(PAM),助凝剂主要来调节水中的pH值,如氯气、氢氧
化钠、生石灰等。加药间的投药方式主要有三种,重力式投加、水射器投加和计量泵投加,
随着技术发展和用户对自动化操作要求的提高,计量泵投加越来越普遍,本文只讨论采用计
量泵加药的加药间设计。加氯间主要为给水厂、污水厂、再生水厂杀菌消毒服务,具有投加
及计量的功能;主要有投加液氯和投加二氧化氯二类,本文只讨论使用液氯的加氯间设计。
加药间的处理基本流程为:
2加药间主要设备的选型
使用计量泵投加的加药间最主要的设备就是计量泵,依据中华人民共和国关于计量泵的国家
标准(GB/T7782—1996)的规定,计量泵根据“泵头部分”不同可以分为柱塞泵和隔膜泵;
根据“过流部分”的情况不同分为:活塞式、机械隔膜式;液压隔膜式;根据“驱动方式”
的不同分为:电机驱动、电磁驱动、气动;根据“工作方式”不同分为:往复式、回转式、
齿轮式、液压隔膜式等。恰当的选择计量泵非常关键。一般可依据如下原则选择:
1、被计量液体的流量(L/h),所需要的压力(MPa)。
2、被计量液体的主要特性,液体名称、化学腐蚀性、黏度(cp)、温度(℃)、浓度、比重、
固体含量等。
3、系统的背压,流动的稳定性需求、合适的吸升高度。
4、计量泵的工作环境状况,例如是否需要耐腐蚀、防爆等。
5、计量泵的计量精度。
对于我们市政行业来说,常用的药剂种类不多,化学性质相对稳定,输送介质的浓度和粘度
不高,其物理特性与水比较近似,所以我们选择计量泵时主要关心的就是被计量液体的流量
和压力及腐蚀性和计量精度。特殊情况下,输送的药剂中杂质较且容易结垢时(如CaO)通常
采用螺杆泵。
柱塞计量泵是柱塞作直线往复运动,直接借助阀的开闭达到吸排液体目的的。柱塞泵可以有
很多气缸从而达到很高的压力(几百兆帕),其流量受其工作原理限制一般较小。隔膜泵的工
作原理与柱塞泵类似,它是依靠夹紧在泵缸之间的隔膜,通过柱塞或其推动的推动液压油使
泵缸工作容积交替发生变化,并通过排出阀和吸入阀的启闭来输送液体的。隔膜靠静密封将
输送的液体与外部严密隔开,所以隔膜泵不会泄漏,双隔膜的泵安全性更高。按操作方式不
同隔膜泵分为机械操作和液压(或气压)操作两种。前者靠直接与隔膜相连的柱塞形推杆的往
复运动使隔膜产生交替的运动;后者则靠由外部供人压力油或压缩空气或者通过柱塞作用于
液压腔中液压油产生脉冲压力使隔膜交替运动。
三种计量泵的比较见表1。
3加药间的设计注意事项
1.安装高度:隔膜式计量泵的泵中心与最低液位之间高差应小于1米,当可以使泵腔内充满
介质时,泵中心与最低液位之间高差也应小于3米。
2.进出管经:计量泵前后管道的管径不应小于泵本身吸入及排出口的管径。计量泵出水是
脉冲型的(非连续流),不能按连续流查表计算管径,一般可按设计流量的2—3倍来查表计算
管径。如果管径过小,管道抖动幅度大,容易损坏。这一点在加药间的设计中是一个非常普
遍的错误!
3.计量泵应靠近吸药点,吸药管路应减少拐弯和长度,保证脉动的计量泵不会产生局部真
空,以避免气蚀和噪声,保证隔膜和止回阀的使用寿命;出水管路中应避免局部凸起,造成
断流。
4.计量泵加药时需要配备一些设备,标准的配套设备有:背压阀、泄压阀、脉冲阻尼器、
校准柱、角阀、Y型过滤器等。在泵进口设有校准柱,用于标定每台泵的流量或冲程,许多
计量泵可共用一台;而脉冲阻尼器位于计量泵的出口,用来平衡出口压力,该设备高约0.5
米,粗细不等20—30厘米,二者都要安装在立管上,同时这二种设备容易漏药,需要考虑
排药液和地面防腐问题。Y型过滤器要安装在水平的管道上才能起到作用,泄压阀和背压法
应当安装在泵的进出口附近。
5.依据设计规范要求,加药问内应储存一定量的药品。我们使用的铁盐和铝盐的工业产品
绝大多数都是含有结晶水和杂质的,当储存的药品为液体时应特别注意该药液在不同浓度以
及在不同温度下的溶解度,
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