一種絮凝劑溶液的自動制備裝置和方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領域，具體涉及一種絮凝劑溶液的自動制備裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)煉鋼會產(chǎn)生大量來自酸洗、冷乳及涂鍍機組等的廢水。由于廢水處理中所產(chǎn)生的懸浮物體為微小的懸浮顆粒和膠體粒子，在水中呈分散懸浮狀態(tài)，極不易沉淀及與水脫離分層，含水率很高，體積很大，對于輸送及后續(xù)處理都不方便。因此，在廢水處理的工藝過程中需對乳化液中和池、高架池、沉淀池、酸性廢水中和池及懸浮池瀑氣混合等幾個環(huán)節(jié)投加絮凝劑，以便于后續(xù)的脫水工藝。
[0003]絮凝就是通過有機高分子絮凝劑對懸浮液和膠體中細小顆粒的電中和與吸附架橋，破壞這些顆粒的穩(wěn)定性，使其相互接觸而凝聚在一起，進而快速形成較大絮團，使其能夠快速沉降，或者在機械脫水的作用下實現(xiàn)與水的分離，有利后需的廢水處理。目前在各種廢水處理工藝中，絮凝劑的使用是必不可少的輔助措施。絮凝劑是固相粉末狀的，只有充分溶解于水中才能很好地發(fā)揮其絮凝作用，并且絮凝劑溶液容易變質(zhì)，所以需要現(xiàn)用現(xiàn)配，使用新鮮溶液。
[0004]當前，都是靠人工作業(yè)來添加絮凝劑，人工傾倒的絮凝劑粉劑直接進入反應池中，但對于多個絮凝劑投加點來說，工作量較大，并且粉劑沒有經(jīng)過良好的溶解，有時絮凝劑還會聚集在池底成塊，其絮凝效果受到了很大的影響。另外，廢水處理過程中往往需要根據(jù)水質(zhì)的變化進行相應的加藥量和加藥時間的調(diào)整，人工操作會存在極大的誤差，影響處理效果。現(xiàn)有的污水處理設備操作較為復雜，而操作人手緊張，在投加的過程中往往會出現(xiàn)投料不及時、粉劑撒落不均勻的現(xiàn)象。以上這些問題最終都會影響到水質(zhì)的處理結(jié)果，所以，亟需研發(fā)絮凝劑的自動配置及添加技術(shù)。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，絮凝劑溶液制備及投加技術(shù)的原理主要通過電氣、計量裝置、輸送機、液位計等一系列元件和傳感器來自動控制粉劑的投入，或在一定時間內(nèi)將絮凝劑與水混合配制成溶液投加。這類技術(shù)在具體使用中存在一系列問題，例如:絮凝劑投加裝置直接利用輸送機將粉劑送入廢水池，通過閥門的控制計量投加絮凝劑粉劑，由于絮凝劑有一定粘性，受潮后易結(jié)塊，不易溶解，并且時間一長，就會堵塞閥門或粘附在輸送機上，引發(fā)設備故障，影響粉劑的計量。
[0006]現(xiàn)有裝置在絮凝劑溶液制備過程中溶解時間及攪拌轉(zhuǎn)速不匹配，絮凝劑對于攪拌速度的要求較高。攪拌速度過快，時間過短，會破壞絮凝劑的長鏈結(jié)構(gòu)，喪失絮凝作用；攪拌速度過慢，時間過長，粉劑不易充分溶解，還會結(jié)塊或變質(zhì)，堵塞后續(xù)投加管道，引發(fā)設備故障，因此需要根據(jù)絮凝劑的性質(zhì)確定合適的攪拌速度和溶解時間。另外，由于絮凝劑的特殊性質(zhì)，對于絮凝劑溶液的濃度要求較高，若濃度過高，粘性越大，有些制備裝置的液位計在使用過程中易被粘結(jié)，管道易堵塞，從而影響了絮凝劑溶液的制備精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種絮凝劑溶液的自動制備裝置和方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中絮凝劑溶液制備及投加方式的弊端，使絮凝劑溶液在制備過程中實現(xiàn)用量上的精確控制，確保絮凝劑與水充分混合、溶解；設備故障率低，可以實現(xiàn)多點同時投加，減少了人工操作，使廢水處理的絮凝過程更及時、準確、高效、并降低了廢水的處理成本。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]—種絮凝劑溶液的自動制備裝置，其包括，粉料倉，其側(cè)壁上設有進氣口，并通過管道連接壓縮空氣源；粉料倉內(nèi)底部設出料口 ；一螺旋供粉機構(gòu)，設置于所述粉料倉底部對應出料口 ；計量倉，設置于所述螺旋供粉機構(gòu)出口下方，其上下設進、出口，其中，進口與螺旋供粉機構(gòu)的出口連接；計量倉側(cè)壁上設有進氣口，并通過管道連接壓縮空氣源，該管道中設有第一電磁閥；混合器，為一罐體結(jié)構(gòu)，其上設置粉料進口、進水口及位于底部的物料出口 ；所述粉料進口通過管道連接所述計量倉的出口 ；所述進水口通過管道連接水源，該管道中設有第二電磁閥；第一溶解罐，其側(cè)壁上下分別開設液體進口、液體出口 ；所述第一溶解罐的液體進口通過管道與混合器的物料出口連接；該第一溶解罐內(nèi)設置第一攪拌機、第一液位計；第二溶解罐，其側(cè)壁上下分別開設液體進口、液體出口 ；所述液體進口通過管道連接第一溶解罐的液體出口，該管道中設有第三電磁閥；所述第二溶解罐的液體出口與絮凝劑投加輸送管道連接，投加輸送管道的另一端連接至少一個投加栗；一控制器，所述螺旋供粉機構(gòu)、第一、第二、第三電磁閥、第一、第二攪拌機、第一、第二液位計及投加栗分別電性連接該控制器。
[0010]進一步，所述混合器包括，本體，其上下開口，內(nèi)壁上部環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽側(cè)壁開設一進水口 ；環(huán)形凹槽下方的本體內(nèi)壁周向凸設環(huán)狀錐體；蓋體，設置于所述本體開口處，蓋體呈下部凸起的T形，其中央開設一作為粉料進口的通孔；蓋體下部凸起側(cè)面為錐面，該錐面與本體內(nèi)壁環(huán)狀錐體的上錐面配合形成錐形間隙，該錐形間隙、蓋體中央通孔出口及本體內(nèi)壁環(huán)狀錐體的下錐面配合在通孔出口處形成虹吸區(qū)。
[0011]所述的錐形間隙向心角為30?60°。
[0012]再，第二溶解罐內(nèi)側(cè)壁上垂直均勻設置I?4塊擋流板。
[0013]本發(fā)明利用所述的自動制備裝置制備絮凝劑溶液的方法，其包括如下步驟:
[0014]將壓縮空氣不斷地輸入存儲有絮凝劑粉劑的粉料倉，再通過螺旋供粉機構(gòu)將絮凝劑粉劑送入計量倉計量；然后，第一電磁閥打開，壓縮空氣進入計量倉內(nèi)并將絮凝劑粉劑輸送到混合器內(nèi)；同時，第二電磁閥打開，將水輸送到混合器內(nèi)形成一個高速水射流，與絮凝劑粉料混合均勻；將得到的混合物料依次送入第一、第二溶解罐內(nèi)進行攪拌；
[0015]根據(jù)實際生產(chǎn)要求，設定第一溶解罐、第二溶解罐內(nèi)液位的低位、中位、高位位置，當?shù)谝蝗芙夤迌?nèi)液位到達低位時，第一攪拌機開始運行；當?shù)谝蝗芙夤迌?nèi)液位到達中位時，第三電磁閥開啟，溶液進入第二溶解罐；當?shù)谝蝗芙夤迌?nèi)液位到達高位時，螺旋供粉機構(gòu)停止，隨后，第一電磁閥、第二電磁閥依次關閉；
[0016]當?shù)诙芙夤迌?nèi)液位到達低位時，第二攪拌機開始運行；第二溶解罐內(nèi)液位達到中位時，投加栗開始工作，將制備的質(zhì)量濃度為3?5%。的絮凝劑溶液投加到投加點；第二溶解罐內(nèi)液位達到高位時，第三電磁閥關閉；從而實現(xiàn)自動化連續(xù)制備絮凝劑溶液。
[0017]進一步，當?shù)谝蝗芙夤迌?nèi)液位到達中位時，第一電磁閥、第二電磁閥打開，往混合器內(nèi)進絮凝劑粉劑和水制得混合物料，再將混合物料送入第一溶解罐內(nèi)。
[0018]當?shù)诙芙夤迌?nèi)液位到達中位時，打開第三電磁閥往第二溶解罐內(nèi)補液；當?shù)诙芙夤薜囊何坏竭_低位時，投加栗停止工作。
[0019]第一溶解罐內(nèi)液位達到低位時，第一攪拌機停止工作；當?shù)诙芙夤迌?nèi)液位達到低位時，第二攪拌機停止工作。
[0020]又，所述壓縮空氣的壓力為0.2?0.3MPa。
[0021]所述水的水壓為0.12?0.2MPa。
[0022]所述第一溶解罐內(nèi)第一攪拌機的轉(zhuǎn)速為300?400r/min，攪拌時間為15?30min ;所述第二溶解罐內(nèi)第二攪拌機的轉(zhuǎn)速為100?150r/min，攪拌時間為15?30min。
[0023]再，所述螺旋供粉機構(gòu)的供粉能力為L 5?5.5kg/h0
[0024]所述絮凝劑粉劑為聚丙烯酞胺絮凝劑，其中，聚丙烯酞胺重量多95%，顆粒度 0.2mm。
[0025]本發(fā)明還提供了一種絮凝劑溶液的制備方法，其包括如下步驟:
[0026]I)預混合:將絮凝劑粉劑與噴射的水流混合均勻，得到絮凝劑粉劑與水的混合物料；其中，水壓為0.12?0.2MPa ；
[0027]2)溶脹:將步驟I)得到的混合物料進行第一次攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300?400r/min，攬摔時間為15?30min ；
[0028]3)溶解:步驟2)得到的混合物料進行第二次攪拌，該攪拌機的轉(zhuǎn)速為100?150r/min，攪拌時間為15?30min ;攪拌后得到質(zhì)量濃度為3?5%。的絮凝劑溶液。
[0029]進一步，所述絮凝劑粉劑為聚丙烯酞胺絮凝劑，其中，聚丙烯酞胺重量多95%，顆粒度< 0.2_。
[0030]根據(jù)廢水處理現(xiàn)場的實際工況，絮凝劑的投加點為多個，且較分散，若直接將絮凝劑加入所處理的廢水中，由于絮凝劑的粘度大，擴散速度低，不能很好地分散在廢水中，會使部分絮凝劑起不到絮凝作用，造成絮凝劑的浪費。同時絮凝劑是固相粉末，保存要求較高，不適合在現(xiàn)場多點存放及長距離輸送，必須通過合適的方法將其轉(zhuǎn)化為一定濃度的絮凝劑溶液，然后通過投加栗輸送至各個投加點。
[0031]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明設計了一種絮凝劑溶液的自動化制備裝置和方法，將絮凝劑粉劑先存儲在一個正壓干燥的密閉粉料倉內(nèi)，通過螺旋供粉機構(gòu)計量、輸送至一個密閉的計量倉內(nèi)；計量倉內(nèi)為正壓，有壓力的壓縮空氣帶動絮