1 引言

城市污水处理过程中每时每刻都在产生大量的污泥，一般占污水处理量的0.3%～0.5%（含水率97%）。济宁市污水处理厂处理污水量20×10⁴m³/d，因进水污染物浓度较高，湿污泥产量达1400m³/d（含水率96%～97%）。湿污泥经过离心脱水后（含水率75%左右），外运进行卫生填埋处理。

离心脱水采用自动化操作，管理方便，运转可靠，环境卫生，目前被很多污水处理厂采用。离心脱水机对絮凝剂的要求很高，必须使用有机高分子聚合物（PAM）。如何高效地配制絮凝剂，选择合适的絮凝剂配制设备是关键。本文以济宁市污水处理厂的某进口ATF4000系列絮凝剂配制设备为例，介绍该设备的工作原理及使用管理经验。

2 ATF4000系列絮凝剂配制设备原理

2.1 结构

ATF4000系列絮凝剂配制设备组成部件包括：由紧密相连的3个隔离室组成的箱体、水管、湿锥体、干粉供给、搅拌器和控制柜。箱体、湿锥体、干粉供给、水管由PP材料组成。搅拌轴、搅拌叶片及干粉供给传输单元全是由抗腐蚀不锈钢材料构成。

2.2 各组件说明

（1）3个隔离室

该PP材料的箱体单元由搅拌连接杆、干粉供给支架和控制箱、溢流管、放空和排放管组成，该单元被分成3个独立的室。制备、成熟和贮备室保证了絮凝剂干粉的充分溶解和成熟。分隔的箱体进一步阻止成熟溶液和初始溶液的混合，并且允许连续排放溶液。

贮备室的液位由传感器监控，依靠“大”和“小”传感器完成自动溶液配制过程，“空”传感器保护系统在空的情况下不再运行，“溢流”传感器防止过满。

（2）给水系统和湿锥体

给水管为该设备溶解干粉提供必需的水，带滤网的预设压力控制阀维持正常的给水压力，电磁阀自动开关进水管，叶轮循环计数器不断传输瞬时流量给控制器。装有液位传感器的湿锥体，具有搅拌功能，维持絮凝剂与水的强制混合。

（3）干粉供给

干粉供给设备由进料螺旋管、进料螺旋加热器、干粉供给低位置传感器、保护罩等组成，其中由PP材料组成的坚固的保护罩可以保护设备和搅拌器。

（4）搅拌器

箱体内安装了3个电动搅拌器，用来确保溶液在箱体内正确的循环，制备室、成熟室、贮备室部分的搅拌器由控制器控制其按预定时间转动和停止。

（5）控制柜

控制柜装有PLC、变频器、显示面板及电气控制单元，用来控制调节进水流量、干粉供给量、进料螺旋管加热时间、前/后冲洗时间、搅拌器的开/停时间、絮凝剂浓度等。

2.3 设备功能

利用电磁阀控制给水自动开关，叶轮循环计数器记录进水量，干粉供给与进水量按预设比例输送絮凝剂干粉。干粉落入湿锥体中，被一部分水稀释，确保干粉不结成团。更多的水通过搅拌单元，在漏斗排出口产生一个轻压，完成一个搅拌溶解过程产生溶液。经过足够长的溶解时间，溶液从制备室通过一个堰板溢流到成熟室，到达贮备室，室内的溶液随时用，随时可被排出。箱子分隔的目的是较大程度上阻止成熟溶液与新鲜溶液的混合。

为防止干粉进入箱内时沉积在湿锥体上，在进料螺旋管开始转动前， 几秒钟的水（该过程结束时与此相反），存贮室达到较大液位时，进料螺旋管立即关闭，但是水要持续几秒钟。进料螺旋管加热器排除管内的湿气，可以阻止干粉堵塞管子。

3 各组件参数设置

设备完成安装并且供水供电正常后，进入调试阶段。按照设备说明书的要求设置极小进水流量、进料螺旋管加热时间、前/后冲洗时间、3个搅拌器的开/停时间、絮凝剂浓度、进水量和干粉供给量。进水量和干粉供给量的设置。

3.1 进水量设置

进水量应是设计絮凝剂溶液排出量的1.5倍。ATF4000系列进水量设定为6000L/h。

（1）在“set water in flow”菜单中用Enter键选择“water in flow”。

（2）移开两个调节阀的盖。

（3）在正确的菜单选项敲击test键，电磁阀打开，显示当前进水量。

（4）用大的螺丝刀调节左手的调节阀（较小的设置阀）来调整进水量，使湿锥体内的水位低于溢流管约10～20mm，再用右手的调节阀（较大的设置阀）调整进水量，达到要求的水量后停止，当前水量可以从控制柜上读出。

（5）运行状态稳定后，为确保正确的冲洗，有必要再调节湿锥体的进水量。

（6）按下test键，结束设置过程。

设备正常运行过程中因水压水量的波动，进水设置需要经常校对以保证配制过程能顺利进行。

3.2 干粉供给量设置

（1）拧开并取下湿锥体。

（2）用Enter键在“calibrate dry feeder”菜单选择“Dry feeder”。

（3）取一轻的塑料袋（至少可装500g絮凝剂干粉），放在进料螺旋管下方，按下test键，干粉供给螺旋将在满负荷运行。当塑料袋中有足够的干粉时，按下test键停止干粉供给过程。

（4）称量收集的干粉，使用up/down以克为单位设置在控制柜上。

（5）按下Enter键后，控制柜自动计算剂量（g/min），并保存该值。

（6）校准完干粉供给，重新装上湿锥体。

生产过程中可能需要经常更换絮凝剂产品的品牌，每个厂家生产的絮凝剂颗粒大小不一样，同等体积下的质量就不同。每次更换絮凝剂品牌都需要完成一次校对干粉供给的过程，否则，设备配制的溶液浓度就不准确，无法实时比较不同絮凝剂产品的性能差别。

4 运行维护事项

该配制系统使用方便，故障率低，日常需要的维护事项如下：

（1）检查干粉供给装置和湿锥体。在运行过程中必须对干粉供给装置进行有规律的检查以确保运行正常。要主要检查螺旋弹簧锁片能正确开合，定期清理结在上面的干粉块，以保证干粉顺利通过。还要检查驱动轴的毡制密封环是否需要更换。

在检查干粉供给的同时，也应检查湿锥体。漏斗中的水应该低于溢流管10～20mm，确保运行中漏斗的锥形冲洗面完全浸在水下，保证干粉不形成结块。

（2）清理减压阀的过滤芯。可通过透明的过滤外壳观察到减压阀中脏东西的数量。当有2/3的过滤芯被脏物堵住时，过滤芯就该被清洗了。随着过滤芯堵塞情况加重，进入设备的水量就会下降，可导致没有充足的进水，无法配制溶液。水质条件差的情况下，过滤芯在长时间使用后会裂开损坏。济宁市污水处理厂已实现了该配件的国产化加工。

因过滤芯的保护外壳是六边形的硬质塑料杯，需使用专用的工具拆卸安装。济宁市污水处理厂加工了专用工具，可有效保护外壳。

（3）打开和清理电磁阀/叶轮计数器。在打开电磁阀之前，装配在上游的给水阀门必须完全关闭。拧松4个螺栓，打开阀门盖（注意电缆），接着移开内部组件，检查膜是否损坏，清理内腔、节流洞、导向洞。

移开管件上的相应螺栓，拆卸叶轮反向计数器，检查里面的叶轮，确保其自由转动，如必要进行清理，再装配时，要注意水流动方向。

（4）清洗箱体。絮凝剂配制柜的箱体要按时清理。正常使用时，半年排空箱体彻底清刷一次，因絮凝剂分解时会产生氨类物质，一定注意戴口罩。设备停运24h以上配好的絮凝剂会发生分解变质，要彻底排空箱体并清洗。如果设备要闲置一段时间，为防止药液结块堵塞系统，应排空剩余的溶液，并用水冲洗干净。整个系统可使用清水运转冲洗干净。湿锥体、干粉供给系统要全部拆开清理干净，防止再次使用时因干粉结块出现故障。

5 运行中注意的问题

（1）保证絮凝剂配制用水的水质和水压。絮凝剂对水的要求较高，必须是清洁的、可以饮用的，否则，水中的污染物可能对絮凝剂的性能产生坏的影响，不利于污泥的脱水。给水管道上应装有过滤装置，沙子等杂质较多时要及时清理，否则会造成水压降低，有时该处的电磁阀故障就是因为沙子堵塞造成的。

稳定的水压能保证絮凝剂配制设备稳定运行。如果水压忽高忽低，就不能保证较低进水量，配制过程不能顺利进行或者故障频出，如湿锥体处出现溢水、堵塞现象。

（2）安装在配套的絮凝剂真空泵上的碳棒是个易磨损件，须根据磨损情况及时更换，设备24h不停机的情况下，不到2年就要更换。该处的过滤原件须经常清理，否则会堵塞，造成真空泵不能正常吸药。

（3）使用絮凝剂干粉配制溶液，不适合南方空气湿度大的地方使用。因絮凝剂干粉遇潮湿极易结块，造成吸管堵塞、湿锥体堵塞等故障。北方城市，多雨的夏季也会出现这种现象。所以一定要做好絮凝剂的防潮工作，开封的絮凝剂一定要加盖，真空泵、吸管、干粉桶、料斗要按时清理。

6 结论

该絮凝剂配制设备在济宁市污水处理厂使用几年以来，自动化程度高，故障率低，工人劳动强度低，安全卫生，与使用的同类国产的某絮凝剂配制设备相比具有明显的优势。该配制设备的某些易损件配件已经实现自行加工，大大降低了购买成本，有利于推广应用。