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PLC在污泥水分离设备中的应用

作者:时间:2012-05-29来源:网络收藏

1 引言

近年来,随着社会经济的高速发展,城市化进程持续加快,生活条件的改善和生活水平的提高,市民人均污泥水排放量也不断增长,加之市容、市貌、道路、房屋等基础设施建设带来的泥渣等经雨水冲刷,大多也进入排水管道,下水道污泥沉积速度加快,清淤和污水运输的工作量剧增。由于城市建设的发展,城区地域也以惊人的速度扩大,城市生活小区越来越多,相距越来越远,相应的排水管道的长度快速增长,排水管道疏通、清淤的工作量也成倍提高。市政排水部门除了定期疏通和清淤排水管道外,还要承担由于突发原因造成的排水管道堵塞的疏通抢险任务。因此,市政部门的排水管道疏通、清淤和污泥运输工作非常繁重,任务十分艰巨。

2 国内外比较

目前国内城市排水管道污泥的取出仍然靠人工作业,采用最原始的拉、刮横道污泥至检查井,再人工一匙一匙地将其挖出,然后连泥带水一起运至指定地点集中处理。这种传统型的下水道清淤工作,与建设现代化文明大都市的要求相距甚远,其弊端也是显而易见的。首先是市政工人的劳动强度大,工作条件差,工作效率低;其次是造成了路面和环境的二次污染,因为运输过程中不可避免的抛撒滴漏现象,特别是在盛夏,污泥水更是臭气熏天,而且大量污水无处可倒,集中排放又而造成污染;再次是提高了运输成本,由于抽取的大部分是污水,只有少量污泥,所以增加了污水的运输次数和相应费用。

国外发达国家在城市规划时,排水管道设计得较为宽大,人员和机械均可进入地下管道作业,污泥可直接用泵输送至污水处理厂进行集中处理。而较小管道的清淤,基本使用专用车辆,采用高压水冲穿清淤,然后再用泵将泥水吸上来后运走。该种车辆的优点是将高压冲穿和吸取泥水二项功能集于一身,其缺点是不具备泥水分离装置,其运输物也主要以水份为主,因此运输效率较低。这种车辆在日本、美国、意大利和德国等国均有生产,我国也有少量进口。但是,价格昂贵,使用费用也较大,同时须带大量清水,对于人均水资源不高的国家和地区是不适宜的,加上我国城市排水管道中介质复杂,常常含有塑料袋、木块、较大砖块等杂物,因此,该车并不适合我国城市排水管道清淤的实际情况,使用效果不够理想。

鉴于以上情况,为提高城市排水管道清淤工作的机械化程度,提高工作效率和运输效率,我公司开发了这种集检查井取泥、泥水分离为一体的市政工程专用设备,并安装在特种车辆上,填补国内这一领域的空白。这样一次污泥的运输量为十几仍至几十个窨井的污泥总量,该设备采用控制技术,可实现多次工作循环,从抽污泥水到输出污泥,可自动一步完成,也可人工分步完成。

3 原理与系统设计

设备主要有检查井取泥装置、污泥水快速自动分离装置、污泥输送装置、机组拖挂系统和自动控制系统等部件组成。

设备的阀门控制示意如图1所示。

3.1 原理设计

先将抽污软管放入窨井中,启动车上发动机,开启取力器,接通控制电源,抽吸污泥水时,箱内气体经阀2抽出,污泥水经阀1吸入,然后将污水箱后端抬起,同时将底部低端的污泥送往高端,再由反向操作排压污水,气体经阀2充入,污水经阀1排出,通过一次排压将污水排出水量的二分之一或三分之一,接下来将所有阀门关闭进行抽真空,达到规定真空度后,大气先由旁通阀进入箱底管道,当箱内外气压相等时,再反向操作进行爆气,大气通过管道小孔从水底爆出,使气泡带着污泥漂浮起来,快速分离出其中的水份,使污泥达到一定的浓度,这时真空马达进行二次排压,将污水全部排至下水管道,如果污泥含量太低,可循环作业数次,最后将污泥输送出箱。

3.2 主要动作

该设备进出水、气的阀门管道较粗,所以设计采用电、液和电、气控制,各阀门及反馈元件的动作见附表。

附表 液、气、电阀动作表

(1) 抽吸污泥水

通过真空马达对污水箱进行抽真空,当箱内达到一定真空度时,下水道中的污泥水通过管道开始吸入箱内;当污水箱中的水位达到最高限位时,液位传感器反馈信号停止该动作。

(2) 排压污水

当污水与泥沙第一次分离后,由真空马达反向操作对污水箱进行充气,当气压达到规定值时,气压将分离后的污水从污水箱中排压出去,当污水占箱中水量二分之一或三分之一时,液位传感器反馈信号停止该动作;当爆气结束后,再进行第二次排压污水。

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