提到药剂,大家能爽快说出PAM、PAC、碳源、NaClO......一旦出水超标或异常,首先会想到“是不是药剂投加量不够?”
甚至有时候药剂的非正常投加还会导致系统的不稳定停运甚至停机。例如反渗透进水若因还原剂投加设计不当而导致投加量不够,则无法开机运行。
只不过在加药环节,搞定投加量看似独立实则“浑然一体”,属于出水达标的“重要一步”,也和污水厂运营成本息息相关,更与整个加药系统、加药间有着千丝万缕的关联。
今天,小编就加药间空间布置、计量泵设备选型、药剂投加量、加药系统常见故障与对策等和水友们聊聊。目录如下,大家可按需阅读:
加药间的材料选择、空间布置与通风系统
加药系统的构造与计量泵设备选型
常用药剂种类和投加量计算
加药系统常见五大故障与对策
一、加药间的材料选择、空间布置与通风系统
加药间是污水处理厂必要的构筑物,主要为污水处理的反硝化脱氮、化学除磷、混凝沉淀和消毒服务,具有储药、配药、计量和加药的功能。其加药系统通过在适当工艺投加不同的药剂,处理水中的其他物质,从而达到净化水质或者分离杂质的功用。
01 加药间墙体应采用铝塑板、彩钢板等抗酸、抗碱、抗腐蚀材料;地面最好铺设防滑隔水地砖或双色地坪;天花板应选用PVC板或铝塞板等轻质、高强度的材料。
02 加药间的药品储存架应选用不锈钢或耐酸碱钢材料,以保证药品稳定性。药瓶罐的表面应光滑,容积应合理,利于药品的存放和取出。
03 加药间药剂储罐(储池)应本着“同性状或两种药剂相遇后不发生强烈反应的可相邻布置”的原则进行总体布局。像酸、碱氧化剂等有严重腐蚀性的药剂储罐(储池)的周围应设置防护围堰,其容积应为药剂罐最大储液量。围堰内应设有集液坑并做防腐处理。
04 由于加药间管道多、管径小,为避免管道杂乱无章,加药间管道应集中在管沟中或者设备后方。
05 加药间还应设置强制通风设施、冲洗用新鲜水管道和吹扫空气管道,同时加药点应设置洗眼器,加药泵周围设置塑料防护帘子等。
二、加药系统的构造与计量泵设备选型
一般加药系统由储药罐、计量泵、变频器、液位计、电控柜、搅拌器、管路、阀门、安全阀、止回阀、压力表、过滤器等组成(根据实际要求配置),有时还需配备自来水冲洗管路。
根据液力端的不同,目前污水处理常用计量泵主要有:柱塞式、机械隔膜式、液压隔膜式计量泵和电磁膈膜计量泵。
在计量泵设备选型时,主要根据自身实际使用需求(如流量、压力、介质属性等),并结合不同计量泵特性来选择与自身工艺相匹配的。一般来说,
1)所选取计量泵的额定压力要略高于所需要的实际最高压力,一般高出10~20%;
2)计量泵流量的使用范围在额定流量范围的30~90%较好;
3)计量泵主要运输介质通常是具有酸腐性质的药液,选用机械隔膜计量泵和液压隔膜计量泵更安全;高温高压时,则优先考虑使用柱塞计量泵;小流量(60L/H以下)加药系统,可考虑电磁隔膜计量泵,计量精度高;
4)一般选用通用的计量泵泵头的材质有PP,PVC,PTFE及SS316等;
5)定期检查计量泵和搅拌器的润滑情况,3个月进行一次检修;
三、常用药剂种类和投加量计算
污水处理厂加药间常用药剂主要包括:
1)具有除磷、去除悬浮物的各种低分子和高分子的铝盐、铁盐混凝剂(絮凝剂),如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁,聚丙烯酰胺(PAM)等;2)助凝剂主要作用是调节水的PH值,如氢氧化钠、生石灰等;3)具有脱氮功能的碳源,如乙酸钠、糖类、生物质碳源等;4)具有消毒功能的消毒剂,如次氯酸钠、二氧化氯等。
◎ 混凝剂最佳投加量确定
当选用PAC做混凝剂时,可通过烧杯实验,通过确定加药后的浊度,确定混凝剂最佳投加量。
以下为烧杯混凝沉淀实验中确定混凝剂最佳投加量的具体操作方法:
所用器材:烧杯、混凝试验搅拌器、量筒、原水样、浊度仪、PH值、温度计;
确定原水特征(如:水样的浊度、PH值、温度等)并记录;
取6只1000ML的烧杯分别装入等量的原水样;
将6只烧杯放置在混凝试验搅拌器的固定位置,并设定六个搅拌杯的不同转速、时间;
将事前配置好的混凝剂用移液管依次向加药试管中加入同量的药剂,并启动搅拌器;
搅拌结束后,关闭搅拌机,观察不同搅拌杯中在静止沉淀中矾花形成的现象;
10min后,可用50ML注射针筒(移液器)抽出6只杯中的上清液30-50ML放入500ML的搅拌杯内;
在再浊度仪立即测定6只杯中的不同浊度,记录对比;
取当中浊度最小的烧杯为最佳投加量的选择。
◎ 碳源投加量计算
进水有机物消耗的氮量的计算公式:
Ns=Kde×S0+0.05×(S0-Se)
式中:
Ns——进水有机物消耗的氮浓度,mg/L;
Kde——反硝化速率,根据VD/V查表确定;
S0——进水中BOD5浓度,mg/L;
Se——出水中BOD5浓度,mg/L;
需要外加碳源反硝化去除的氮量的计算公式:
N=Nt0-Ns-Nte
式中:
N——需要外加碳源反硝化去除的氮量,mg/L;
Nt0——进水中总氮的浓度,mg/L;
Nte——出水中总氮的浓度,mg/L;
碳源投加量的计算公式为:
C=5×N×Q/COD当量值
其中,它们所对应的COD当量如下表所示:
注:各类碳源单价价格变动大,计算时以实际采购为准。
◎ 次氯酸钠的投加量
一般来说,污水厂使用有效氯含量10%的工业级次氯酸钠,该溶液的密度为1.18g/mL,设计规范污水处理厂需要投加的NaClO浓度为6mg~15mg/L(以有效氯计)。
四、加药系统常见四大故障与对策
故障问题1:计量泵出力不足
解决方案:
首先考虑是泵腔内存气,需要检查管道密封是否有松动或破损,在泵腔内渗入空气后,会使泵腔内形成足够的压力变化,导致机泵无法正常吸入或排出液体。
在对计量泵进行排气后,如果问题仍然存在,则要检查入口滤网是否堵塞,及时清洗并疏通滤网。另外还可以检查单向阀是否有异常,在清洗了各个部件之后,检查阀球和密封面是否有损坏,如果有损坏,要更换新件。
故障问题2:拆卸计量泵,更换隔膜问题
解决方法:
在泵头松动之后,取下泵头之前,调节冲程长度到0%位置,可以保证电磁轴有足够的压力,保持其连接稳固,这样就可以旋下隔膜。
向外拉液力端使螺丝从插孔内脱离。抓住液体端逆时针旋转。稍有些阻力,可以旋下隔膜。
计量的化学药品可能在液力端结晶,致使单向阀阀球和阀座不能正常工作。
在计量泵的吸入端可能有气体泄漏。液力端吸入侧连接件可能缺少O型圈或吸入阀连接松动。
故障问题3:计量泵工作但不出药
解决方法:
首先要检查泵头内是否存在异物或者吸入管和泵出管是否存在堵塞,如发现,及时进行清理和疏通。
加药桶药物液位不足也会造成计量泵工作但不出药,此时要及时添加药物,保证泵吸入口深入药物中。
另外,管路连接出问题造成漏药或管件损坏,也会造成出药口不出药情况发生。
故障问题4:计量泵泵头泄漏
解决方法:
常因液压端与传动端之间的油封损坏而引起,对此应及时更换油封即可。
为了防止这种故障,建议每年定期检查工业废水处理中的隔膜、油封、进出口单向阀、进口过滤器等部件,并及时更换新部件。