一種帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水處理系統(tǒng)通常采用固體高分子聚合物一聚丙烯酰胺作為混凝過程中的助凝劑，聚丙烯酰胺使用前需要進(jìn)行充分的溶解熟化才能保證其絮凝反應(yīng)效果。聚丙烯酰胺在水中溶脹及溶解過程中，其酰胺基既形成分子內(nèi)氫鍵，又與水分子形成氫鍵，分子內(nèi)氫鍵構(gòu)成聚丙烯酰胺的環(huán)結(jié)構(gòu)和螺旋結(jié)構(gòu)相結(jié)合的剛性鏈段，這種剛性鏈段造成了聚丙烯酰胺溶液粘度較大和難以溶解熟化。由于聚丙烯酰胺的溶解熟化效果受水溫影響較大，而現(xiàn)有的溶解熟化和投加系統(tǒng)均無加熱設(shè)備，當(dāng)溶解水溫較低時(shí)溶液中經(jīng)常殘留有“大團(tuán)塊狀”和“魚眼狀”的顆粒，熟化效果差，嚴(yán)重影響藥劑的絮凝反應(yīng)效果。為了提高溶解熟化效果，一般采用提高攪拌器的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，但提高轉(zhuǎn)速不僅會破壞聚丙烯酰胺的分子鏈結(jié)構(gòu)，而且還會增加攪拌器的振動(dòng)，增加噪音污染。在北方冬季這種現(xiàn)象尤為突出，經(jīng)常會造成相關(guān)水處理系統(tǒng)的處理效果或出力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。另外，傳統(tǒng)的聚丙烯酰胺投加設(shè)備一般采用機(jī)械隔膜式計(jì)量泵，由于溶液中存在沒有溶解徹底的顆粒且粘度較高，容易在機(jī)械隔膜計(jì)量泵進(jìn)出口形成堵塞，造成藥劑不能正常投加，影響水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0003]為了提高水處理系統(tǒng)的藥劑混凝反應(yīng)效果，需要開發(fā)一種新型聚丙烯酰胺溶解熟化及投加系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中問題，本發(fā)明的目的是提供一種帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)及其使用方法，該系統(tǒng)不僅可以增強(qiáng)聚丙烯酰胺的溶解熟化效果，提高聚丙烯酰胺投加的可靠性，而且還可以節(jié)約藥劑的使用量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)，包括加藥點(diǎn)、PLC控制系統(tǒng)和用于盛放藥劑的溶解箱，所述溶解箱上方設(shè)置有用于向溶解箱內(nèi)加入水的進(jìn)水氣動(dòng)閥，溶解箱內(nèi)設(shè)置有用于對溶解箱內(nèi)的液體進(jìn)行加熱的加熱器，溶解箱內(nèi)的藥劑經(jīng)設(shè)置連接有稀釋水流量計(jì)的管道與加藥點(diǎn)相連通，所述加熱器、進(jìn)水氣動(dòng)閥、稀釋水流量計(jì)均與PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0007]所述溶解箱內(nèi)還設(shè)置有攪拌器、溫度測量儀和液位計(jì)，攪拌器、溫度測量儀和液位計(jì)均與PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0008]所述管道上設(shè)置有溶解箱出料氣動(dòng)閥、加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥、加藥泵；溶解箱出料氣動(dòng)閥、加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥、加藥泵均與PLC控制系統(tǒng)相連接。
[0009]所述加藥泵為單螺桿泵。
[0010]所述稀釋水流量計(jì)連接有稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
[0011 ] 所述溶解箱為方形結(jié)構(gòu)。
[0012]所述溶解箱的數(shù)量為2臺。
[0013]一種帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)的使用方法，首先，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)打開進(jìn)水氣動(dòng)閥，注入工業(yè)水，當(dāng)液位計(jì)顯示值到達(dá)PLC控制系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水氣動(dòng)閥，啟動(dòng)溶解箱攪拌器和加熱器，待水溫達(dá)到30°C?35°C時(shí)，提示運(yùn)行人員按照0.1 %的質(zhì)量濃度分散投入聚丙烯酰胺，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入溶解熟化階段，投加時(shí)，PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)打開溶解箱出料氣動(dòng)閥，打開加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥，啟動(dòng)加藥泵，再打開稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥并自動(dòng)調(diào)節(jié)，使稀釋水流量計(jì)達(dá)到藥劑溶液流量的4?9倍，使稀釋后藥劑濃度達(dá)到質(zhì)量濃度為0.01?0.02%，PLC控制系統(tǒng)采集加熱器與溫度測量儀的控制信號自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行，使溶解箱的水溫在30?35°C范圍之內(nèi)，PLC控制系統(tǒng)通過收集液位計(jì)、加藥進(jìn)料氣動(dòng)閥、加藥流量計(jì)、稀釋水流量計(jì)的反饋信號，實(shí)現(xiàn)加藥泵和稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明通過設(shè)置帶有加熱器的溶解箱，能夠保證聚丙烯酰胺溶解熟化時(shí)溶液的溫度可以全自動(dòng)穩(wěn)定控制在30?35°C范圍之內(nèi)，可以均勻快速地對聚丙烯酰胺進(jìn)行溶解熟化，不但不會破壞其分子鏈，而且還會增強(qiáng)絮凝反應(yīng)效果。聚丙烯酰胺溶解速度快，無“大團(tuán)塊狀”和“魚眼狀”的顆粒，解決聚丙烯酰胺溶解熟化過程中出現(xiàn)的“大團(tuán)塊狀”和“魚眼狀”的顆粒的問題，改善其溶解熟化效果。本系統(tǒng)采用一體化設(shè)計(jì)，為成套設(shè)備，自帶PLC控制系統(tǒng)，可以快速替換原有的聚丙烯酰胺加藥裝置，具有廣泛的適應(yīng)性，并且溶解箱、加熱器及附屬設(shè)備均布置在一個(gè)框架內(nèi)，運(yùn)輸、安裝方便。
[0015]進(jìn)一步的，本發(fā)明中加熱器為電加熱器，溶解箱為方形結(jié)構(gòu)，并且溶解箱的數(shù)量為2臺，每臺溶解箱內(nèi)均設(shè)置有攪拌器、加熱器、液位計(jì)和溫度控制儀，2臺溶解箱交替使用和配藥，保證了藥劑的溶解熟化效果和連續(xù)出藥。
[0016]進(jìn)一步的，同時(shí)設(shè)置工業(yè)水稀釋系統(tǒng)，將投加后的溶液稀釋至0.01%?0.02%的質(zhì)量濃度，不僅有利于聚丙烯酰胺分子鏈的伸展，而且還增強(qiáng)了聚丙烯酰胺在水中的擴(kuò)散作用，改善了水處理絮凝反應(yīng)的效果，降低了藥劑用量。
[0017]進(jìn)一步的，加藥泵為單螺桿泵，可以通過粘度較高的藥劑溶液，不會發(fā)生堵塞現(xiàn)象。
[0018]本發(fā)明的帶加熱裝置的一體化聚丙烯酰胺溶解熟化和投加系統(tǒng)使用時(shí)，通過進(jìn)水氣動(dòng)閥注入工業(yè)水，可以將熟化后的聚丙烯酰胺溶液在投加時(shí)稀釋5?10倍，增強(qiáng)聚丙烯酰胺在水中的分散作用，提高絮凝效果，降低藥劑用量；并且PLC控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入溶解熟化階段，能夠使藥劑溶液的溫度穩(wěn)定控制在30?35°C范圍之內(nèi)，可以均勻快速地對聚丙烯酰胺進(jìn)行溶解熟化，不僅不會破壞其分子鏈，而且還會增強(qiáng)絮凝反應(yīng)效果。使用方簡便，并且通過PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有廣泛的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖中，I為溶解箱、2為攪拌器、3為加熱器、4為進(jìn)水氣動(dòng)閥、5為溫度測量儀，6為液位計(jì)，7為溶解箱出料氣動(dòng)閥，8為加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥，9為加藥泵，10為加藥流量計(jì)，11為稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，12為稀釋水流量計(jì)，13為PLC控制系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]參見圖1，本發(fā)明包括用于盛放藥劑的溶解箱1、攪拌器2、加熱器3、進(jìn)水氣動(dòng)閥4、溫度測量儀5、液位計(jì)6、溶解箱出料氣動(dòng)閥7、加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥8、加藥泵9、加藥流量計(jì)10、稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥11、稀釋水流量計(jì)12以及PLC控制系統(tǒng)13，所述溶解箱I內(nèi)設(shè)置有溫度測量儀5、液位計(jì)6、攪拌器2和用于對溶解箱I內(nèi)的藥劑進(jìn)行加熱的加熱器3，溶解箱I上方設(shè)置有用于向溶解箱I內(nèi)加入工業(yè)水的進(jìn)水氣動(dòng)閥4，溶解箱I內(nèi)的藥劑經(jīng)設(shè)置在溶解箱I底部且與加藥點(diǎn)相連通的管道，該管道上設(shè)置有溶解箱出料氣動(dòng)閥7、加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥8、加藥泵9，加藥泵9與加藥點(diǎn)之間的管道還與稀釋水流量計(jì)12相連，稀釋水流量計(jì)12與稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥11相連通，通過稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥11可以通入工業(yè)水，對藥劑進(jìn)行稀釋；所述攪拌器2、加熱器3、進(jìn)水氣動(dòng)閥4、液位計(jì)6、溶解箱出料氣動(dòng)閥7、加藥泵進(jìn)料氣動(dòng)閥8、加藥泵9、稀釋水氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥11、稀釋水流量計(jì)12均與PLC控制系統(tǒng)13相連接。
[0023]本發(fā)明中加熱器3為電加熱器，溶解箱I為方形結(jié)構(gòu)，并且溶解箱I的數(shù)量為2臺，每臺溶解