加藥間和加氯間的設(shè)計要點

1、加藥間和加氯間的設(shè)計要點舒昕（天津市市政工程設(shè)計研究院給排水分院，天津 300051）摘要：通過對加藥同和加氯間各種設(shè)備的分析，結(jié)合設(shè)計規(guī)范，總結(jié)設(shè)計體會。關(guān)鍵詞：計量泵混凝劑藥劑投加量安全性腐蝕性自動控制1概述加藥間和加氯間是水處理中常見的處理建筑物，在各種設(shè)計行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。在市政行業(yè)中，加藥間主要為給水廠、污水廠、再生水廠的混凝沉淀服務(wù)，具有配藥、加藥及計 量的功能；其中的藥劑分為混凝劑、絮凝劑和助凝劑，混凝劑包括各種低分子和高分子的鋁鹽和鐵鹽，絮凝劑主要指聚丙烯酰胺（PAM）,助凝劑主要來調(diào)節(jié)水中的 pHf直，如氯氣、氫氧化鈉、生石灰等。加藥間的投藥方式主要有三種，重力式投加、

2、水射器投加和計量泵投加， 隨著技術(shù)發(fā)展和用戶對自動化操作要求的提高，計量泵投加越來越普遍，本文只討論采用計量泵加藥的加藥間設(shè)計。加氯間主要為給水廠、污水廠、再生水廠殺菌消毒服務(wù)，具有投加及計量的功能；主要有投加液氯和投加二氧化氯二類，本文只討論使用液氯的加氯間設(shè)計。加藥間的處理基本流程為：2加藥間主要設(shè)備的選型使用計量泵投加的加藥間最主要的設(shè)備就是計量泵，依據(jù)中華人民共和國關(guān)于計量泵的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T7782 1996）的規(guī)定，計量泵根據(jù)“泵頭部分”不同可以分為柱塞泵和隔膜泵； 根據(jù)“過流部分”的情況不同分為：活塞式、機械隔膜式；液壓隔膜式；根據(jù)“驅(qū)動方式” 的不同分為：電機驅(qū)動、電磁驅(qū)動、

3、氣動；根據(jù)“工作方式”不同分為：往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式、 齒輪式、液壓隔膜式等。恰當(dāng)?shù)倪x擇計量泵非常關(guān)鍵。一般可依據(jù)如下原則選擇：1、被計量液體的流量（L / h），所需要的壓力（MPa）。2、 被計量液體的主要特性，液體名稱、化學(xué)腐蝕性、黏度（cp）、溫度（C ）、濃度、比重、 固體含量等。3、系統(tǒng)的背壓，流動的穩(wěn)定性需求、合適的吸升高度。4、計量泵的工作環(huán)境狀況，例如是否需要耐腐蝕、防爆等。5、計量泵的計量精度。對于我們市政行業(yè)來說，常用的藥劑種類不多，化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定， 輸送介質(zhì)的濃度和粘度不高，其物理特性與水比較近似，所以我們選擇計量泵時主要關(guān)心的就是被計量液體的流量和壓力及腐蝕性和計量精度。

4、特殊情況下，輸送的藥劑中雜質(zhì)較且容易結(jié)垢時（如CaO）通常采用螺桿泵。柱塞計量泵是柱塞作直線往復(fù)運動，直接借助閥的開閉達(dá)到吸排液體目的的。柱塞泵可以有很多氣缸從而達(dá)到很高的壓力 （幾百兆帕），其流量受其工作原理限制一般較小。隔膜泵的工作原理與柱塞泵類似， 它是依靠夾緊在泵缸之間的隔膜，通過柱塞或其推動的推動液壓油使泵缸工作容積交替發(fā)生變化， 并通過排出閥和吸入閥的啟閉來輸送液體的。隔膜靠靜密封將輸送的液體與外部嚴(yán)密隔開，所以隔膜泵不會泄漏，雙隔膜的泵安全性更高。按操作方式不 同隔膜泵分為機械操作和液壓 （或氣壓）操作兩種。前者靠直接與隔膜相連的柱塞形推桿的往 復(fù)運動使隔膜產(chǎn)生交替的運動；后者則

5、靠由外部供人壓力油或壓縮空氣或者通過柱塞作用于 液壓腔中液壓油產(chǎn)生脈沖壓力使隔膜交替運動。三種計量泵的比較見表 1。«洪E成隔瞬範(fàn)大大1單萊壓力*略低適中奸承大于和不大于±2誥平大于±1骼A適中貴自動梓制慟單的園標(biāo)規(guī)定在柬外一崇嗓音不尢于t加仙3加藥間的設(shè)計注意事項1.安裝高度：隔膜式計量泵的泵中心與最低液位之間高差應(yīng)小于1米，當(dāng)可以使泵腔內(nèi)充滿介質(zhì)時，泵中心與最低液位之間高差也應(yīng)小于3米。2進出管經(jīng)：計量泵前后管道的管徑不應(yīng)小于泵本身吸入及排出口的管徑。計量泵出水是脈沖型的（非連續(xù)流），不能按連續(xù)流查表計算管徑， 一般可按設(shè)計流量的23倍來查表計算 管徑。如果管

6、徑過小，管道抖動幅度大，容易損壞。這一點在加藥間的設(shè)計中是一個非常普遍的錯誤！3.計量泵應(yīng)靠近吸藥點，吸藥管路應(yīng)減少拐彎和長度，保證脈動的計量泵不會產(chǎn)生局部真空，以避免氣蝕和噪聲， 保證隔膜和止回閥的使用壽命；出水管路中應(yīng)避免局部凸起，造成斷流。4計量泵加藥時需要配備一些設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)的配套設(shè)備有：背壓閥、泄壓閥、脈沖阻尼器、 校準(zhǔn)柱、角閥、Y型過濾器等。在泵進口設(shè)有校準(zhǔn)柱，用于標(biāo)定每臺泵的流量或沖程，許多 計量泵可共用一臺； 而脈沖阻尼器位于計量泵的出口，用來平衡出口壓力， 該設(shè)備高約0. 5米，粗細(xì)不等20 30厘米，二者都要安裝在立管上，同時這二種設(shè)備容易漏藥，需要考慮 排藥液和地面防腐問題

7、。Y型過濾器要安裝在水平的管道上才能起到作用，泄壓閥和背壓法應(yīng)當(dāng)安裝在泵的進出口附近。5依據(jù)設(shè)計規(guī)范要求，加藥問內(nèi)應(yīng)儲存一定量的藥品。我們使用的鐵鹽和鋁鹽的工業(yè)產(chǎn)品 絕大多數(shù)都是含有結(jié)晶水和雜質(zhì)的，當(dāng)儲存的藥品為液體時應(yīng)特別注意該藥液在不同濃度以及在不同溫度下的溶解度，為了不使液體藥品結(jié)晶析出必要時應(yīng)考慮加熱措施；當(dāng)使用固體藥品而且純度不高時應(yīng)在溶解藥液前增加簡單的篩分措施（如增加篩網(wǎng)）,避免大塊的固體進入溶藥罐，卡住和損壞攪拌槳葉。6由于鋁鹽和鐵鹽低分子藥劑的溶解性高，溶解速度快，攪拌槳葉的速度可以高一些，攪 拌時間大約2030分鐘即可，但是像聚丙烯酰胺這樣的高分子物質(zhì)的水溶液一般都比較粘

8、度，攪拌槳葉的速度應(yīng)低一些，攪拌時間大約60分鐘以上，藥劑的水溶液才能達(dá)到完全均勻混合。7 加藥間的控制比較簡單，溶藥罐（池）一般用高、低液位浮球閥控制，計量泵本身具有調(diào)沖成和調(diào)節(jié)流量的功能。4加氯間主要設(shè)備及控制形式加氯問的主要設(shè)備是加氯機。我國加氯在早期大多使用轉(zhuǎn)子加氯機，隨著技術(shù)進步和對操作安全的要求越來越高，目前幾乎都是用自動真空加氯機。真空式加氯機其本質(zhì)是 “氣體流量調(diào)節(jié)與測量控制系統(tǒng)”，主要由真空調(diào)節(jié)器，流量計/控制閥及水射器組成，主要分為差壓 穩(wěn)壓器調(diào)節(jié)的真空加氯機和音速流原理調(diào)節(jié)的真空加氯機二種，目前大多為進口產(chǎn)品，國產(chǎn)的比較少見。目前比較先進的是音速流原理調(diào)節(jié)的真空加氯機。真

9、空加氯機配套的主要設(shè)備有：氯瓶、液氯蒸發(fā)器、漏氯吸收裝置等。為避免串聯(lián)的氯瓶過多，液氯蒸發(fā)器只有在加氯量大的場合使用?？紤]經(jīng)濟因素，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臏囟?，北方的加氯量大?5kg/h時就可以使用；南方冬季溫度高，加氯量大于40kg/h時才使用。漏氯吸收 裝置的處理規(guī)模分為 500kg和1000kg，這與單個氯瓶的重量是對應(yīng)的，只有在大中型的加 氯間或?qū)Π踩筝^高的場所才使用該裝置。自動真空加氯機的控制方式有手動和全自動。全自動控制又可分為： 流量比例控制、余氯反饋控制、復(fù)合環(huán)控制三種。母流量比例控制：該控制方式是在加氯前設(shè)置一臺流量計， 測量需要加氯的水量， 然后依據(jù) 設(shè)計的加氯量或經(jīng)驗值按流量的

10、比例加氯。該方法適應(yīng)用在對余氯沒有要求的場所（如污水處理廠出水），不能依據(jù)水質(zhì)調(diào)節(jié)，不能控制消毒成本。余氯反饋控制：該控制方式是開始加氯時不考慮其它因素，按照一個適中的固定量加氯，在該加氯點附近的下游區(qū)域取樣，通過余氯分析儀將余氯量的信號反饋給加氯機，讓其與設(shè)定好的余氯量（依據(jù)經(jīng)驗得到）進行比較，從而調(diào)節(jié)加氯機的加氯量。該方法適用于對余氯要 求的場所，但是控制的精確度不高， 加加氯受水質(zhì)和水量的影響大同時存在滯后性.對控制消毒成本不強蒜子加氯機塔掛式真空加氯機復(fù)合環(huán)控制是前面二者的結(jié)合，該控制采用二點加氯法， 分別位于進入清水池（接觸池）的前后。進人清水池的采用流量比控制，并且把加氯量信號傳到

11、加氯機，在清水池的出水采用余氯反饋控制.并且依據(jù)余氯情況和管網(wǎng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行補氯，從而很好的控制加氯量，該方法適用于對余氯要求的場所，控制的精確度高，加氯量不受水質(zhì)和水量的影響大，可以很好控制消毒的成本，但是控制系統(tǒng)的投資略高。典爬的復(fù)合環(huán)加氯系統(tǒng)圖5加氯間的設(shè)計注意事項加氯間的設(shè)計在新舊規(guī)范中有了很大不同，新規(guī)范已經(jīng)把加氯間的安全性提到了一個新的高度.在6263頁中用黑體字標(biāo)出，但是還有好多設(shè)計細(xì)節(jié)需要審視。水射器最好放在加氯點旁邊， 將負(fù)壓（氯氣不會泄漏）的氯氣管引到該處，管徑很小，外加套 管的管徑也小。我們以前的設(shè)計中，經(jīng)常將水射器放在加氯間內(nèi)， 離清水池距離較遠(yuǎn)這樣做 使混合液出水管徑

12、較大，外加套管或做纜溝的價格較貴，不經(jīng)濟而且距離較遠(yuǎn)時水利器的需 要較大的壓力才能正常工作，小盡合理2水射器應(yīng)安裝豎直的管道上，還應(yīng)保證水射器處水壓高于投加點壓力！加氯機加氯量在4kg/h或以下的用DN2管、加氯量在10 kg/h,的用DN2管或DN3管。3依據(jù)我國國標(biāo)一“氯氣安牟操作規(guī)程”中6 .3.1 .2 條的規(guī)定，氯庫中的吊車荷載應(yīng)當(dāng)是氯瓶總重的二倍以上，這點在設(shè)計中經(jīng)常被忽視。4.氯瓶和加氯機連接一律采用銅管，它們之間的閥門必須是特殊的閥門，鋼的和不銹鋼材質(zhì)的閥門很快被銹蝕；加氯機以后的加氯管道大多采用PVC勺，一般埋地時需要加套管保護，或設(shè)置專用的纜溝。5漏氯吸收系統(tǒng)的吸收點最好也要平均分布在室內(nèi)，否則吸收效果 不好，濃度降低速度就慢， 而且該裝置應(yīng)靠近氯庫，距離遠(yuǎn)時風(fēng)阻過 大，吸抽的負(fù)壓過大，速度慢；報警裝置的感應(yīng)探頭應(yīng)均布在整個氯 庫。6氯瓶的擺放應(yīng)在鞍型支架上，最好有橡膠緩沖墊；氯瓶周圍最好 有地溝或圍堰，泄漏時將氯氣通入地溝中。7氯庫的大門一定要考慮卡車能過進入，且室內(nèi)空間要能足夠停下 運送氯瓶的卡車。8加氯管與鋼管連接時要保證一定的深入長度；氯氣加到管道中時 應(yīng)與插入管呈 45度斜