加药间和加氯间的设计要点

加药间和加氯间的设计要点
摘要通过对加药间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
一、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。
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。
由于柱带泵的密闭性相对较差，且工作压力高，流量小，在市政行业中较少采用。隔膜泵的流量大，工作压力范围广，不会泄漏，双隔膜的泵安全性更高，所以在市政行业等到广泛应用。市政行业的计量泵通常用电来驱动，形式有二种：机械式隔膜泵、液压式隔膜式。当输送的药剂中杂质较多且容易结垢时（如输送CaO）通常采用螺杆泵；当计量精度要求高时，宜选用液压隔膜泵（国标要求液压驱动的其计量精度不小于±1%，机械驱动的不小于±2%）；机械式隔膜泵较为简单，单台泵流量小，扬程略低于液压式的，价格便宜，但是并联时噪音大（依据计量泵的国标规定在泵外一米噪音不大于75dba）；液压隔膜泵控制精确，单台流量大，并联时噪音小，价格高（相同流量和扬程下比机械式的贵50%-80%）。
加药间的处理基本流程为：
加氯间的处理基本流程为：
二、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：
五、加氯间主要设备及控制形式
加氯间的主要设备是加氯机。我国加氯在早期大多使用转子加氯机，随着技术进步和对操作安全的要求越来越高，目前几乎都是用自动真空加氯机，真空加氯机又分为采用差压稳压器调节的真空加氯机和采用音速流原理调节的真空加氯机，目前大多为进口产品，国产的比较少见。
5.依据设计规范要求，加药间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，为了不使液体药品结晶析出必要时应考虑加热措施；当使用固体药品而且纯度不高时应在溶解药液前增加简单的筛分措施（如增加筛网），避免大块的固体进入溶药罐，卡住和损坏搅拌桨叶。
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wenku.baidu.com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。
三、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：计量泵前后管道的进出口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！
6.由于铝盐和铁盐低分子药剂的溶解性高，溶解速度快，搅拌桨叶的速度可以高一些，搅拌时间大约20-30分钟即可，但是像聚丙烯酰胺这样的高分子物质的水溶液一般都比较粘度，搅拌桨叶的速度应低一些，搅拌时间大约60分钟以上，药剂的水溶液才能达到完全均匀混合。
7.加药间的控制比较简单，溶药罐（池）一般用高、低液位浮球阀控制，计量泵本身具有调冲成和调节流量的功能。
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，大约每小时在50—500升左右。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。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﹔后者则靠由外部供入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。