羅茨鼓風機鼓風曝氣攪拌裝置的研制及應用

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅(qū)羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

在生產(chǎn)實踐過程中,我們對礬液(如堿式氯化鋁溶液)要求較高;在投加使用時,不管是采用原液投加,還是采用稀釋溶液投加,都要求投加溶液中的上下層比重一致、均勻,不結(jié)塊,否則就會影響絮凝效果,造成投加泵堵塞,甚至造成水質(zhì)事故。通常我們對礬液的攪拌采用的是機械攪拌裝置或人工攪拌,前者耗電大,儲液池池底、角落沉淀物多,后者耗時費力,攪拌不均勻,使用前后溶液比重偏差大,造成投加浪費嚴重,為此我們在南寧某水廠的儲礬池進行了羅茨鼓風機鼓風曝氣攪拌裝置的試驗,取得了實效。
一、羅茨鼓風機鼓風曝氣攪拌裝置的設置
利用生產(chǎn)工藝中濾池氣水反沖洗的原理,在溶液池(尺寸長寬高2500mm×2000mm×3000mm)距池底100mm高處按間距50mm×50mm標準布置橫向3條,豎向4條DN50管道,在溶解池(尺寸長寬高1500mm×1000mm×3000mm)距池底10mm高處布置橫向1條,豎向2條DN50管道,并在所有管道上按150mm的間距在兩側(cè)錯位開口徑為8mm的孔洞,斜45°角向下,通過羅茨風機鼓風曝氣機(其型號為:XGB-7旋渦氣泵,電機功率2.2kW,最大壓力:24.5kPa,正常工作壓力:小于18kPa,最大真空度:16.67kPa,最大流量:160m3/h)向管道中輸送氣體,對溶液池和溶解池的溶液進行自動定時攪拌,從而達到不沉淀、上下層比重一致、均勻的目的。
二、羅茨鼓風機鼓風曝氣攪拌裝置運行試驗
(一)未進行攪拌的溶液池、溶解池比重、池底結(jié)塊數(shù)據(jù)
1.在2006年1月15日～1月17日,我們在南寧某水廠分別對溶液池、溶解池設點進行取樣調(diào)查。按溶液池、溶解池池深3m均分為3部分,共設3個取樣點(即池上層、池中層、池下層),每隔4小時分別取樣檢測其礬液比重。見表1以及表2:
表1溶液池礬液比重測試表(g/cm3)時間:2006.1.15～1.17
時間(h) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
池上層 1.20 1.20 1.19 1.19 1.18 1.19 1.18 1.16 1.18
池中層 1.20 1.21 1.20 1.20 1.21 1.21 1.22 1.21 1.22
池下層 1.20 1.22 1.20 1.21 1.20 1.23 1.21 1.22 1.24
時間(h) 36 40 44 48 52 56 60 64 68
池上層 1.18 1.17 1.15 1.17 1.17 1.16 1.15 1.16 1.14
池中層 1.24 1.22 1.22 1.24 1.22 1.23 1.25 1.23 1.24
池下層 1.23 1.22 1.25 1.23 1.26 1.24 1.26 1.25 1.28

表2溶解池礬液比重測試表(g/cm3)時間:2006.1.15～1.17
時間(h) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
池上層 1.05 1.04 1.05 1.04 1.04 1.05 1.04 1.04 1.03
池中層 1.05 1.05 1.04 1.05 1.05 1.06 1.06 1.08 1.06
池下層 1.05 1.05 1.06 1.06 1.07 1.06 1.08 1.07 1.09
時間(h) 36 40 44 48 52 56 60 64 68
池上層 1.02 1.03 1.01 1.00 1.01 1.02 0.99 1.01 0.
池中層 1.06 1.08 1.07 1.07 1.10 1.07 1.09 1.08 1.12
池下層 1.07 1.09 1.08 1.08 1.11 1.08 1.09 1.12 1.15

由表1、表2測試數(shù)據(jù)可知:溶液池上層礬液與下層比重相差0.14g/cm3,溶解池上層礬液與下層比重相差0.17g/cm3,偏差太大,不利于控制加礬,不利于成本控制,對生產(chǎn)將會造成水質(zhì)事故的隱患。
2.在2006年1月15日～2月16日,分別對溶液池、溶解池的東、南、西、北四個角及池中央底部共取5個點取樣檢測池底結(jié)塊厚度,見表3:
表3溶液池、溶解池池底結(jié)塊厚度測試表時間:2006.1.15～2.16
溶液池池底結(jié)塊度厚度(cm) 溶解池池底結(jié)塊度厚度(cm)
時間(天) 1 5 10 15 20 25 30 時間(天) 1 5 10 15 20 25 30
池底中部 0 7 13 18 22 26 30 池底中部 0 5 9 14 18 23 27
池底東角 0 6 13 17 21 25 30 池底東角 0 4 9 13 17 21 25
池底南角 0 6 12 16 21 26 28 池底南角 0 5 10 14 17 22 26
池底西角 0 7 13 17 22 27 29 池底西角 0 5 9 13 18 23 27
池底北角 0 6 11 16 21 26 29 池底北角 0 4 9 13 16 21 26
池底平均 0 6.4 12.4 16.8 21.4 26 29.2 池底平均 0 4.6 9.2 13.4 17.2 22 26
由表3可知:溶液池、溶解池池底結(jié)塊分別以每月約29cm和26cm速度增加,這樣將容易堵塞管道,結(jié)塊的礬液也不能投入生產(chǎn)使用,造成生產(chǎn)浪費。
(二)安裝羅茨風機鼓風曝氣攪拌裝置運行后試驗數(shù)據(jù)
1.2006年6月20日～6月22日,我們在南寧某水廠的一組溶液池和溶解池作為試驗池,安裝羅茨風機鼓風曝氣攪拌裝置進行相關(guān)比重數(shù)據(jù)測試。每隔5小時利用羅茨風機鼓風曝氣機定時羅茨風機鼓風曝氣攪拌礬液5分鐘,其測試有關(guān)試驗數(shù)據(jù)見表4、表5:
表4溶液池礬液比重測試表(g/cm3)時間:2006.6.20～6.22
時間(h) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
池上層 1.20 1.20 1.19 1.20 1.19 1.20 1.19 1.19 1.20
池中層 1.20 1.19 1.20 1.20 1.21 1.20 1.20 1.21 1.21
池下層 1.20 1.21 1.20 1.21 1.20 1.21 1.21 1.20 1.22
時間(h) 36 40 44 48 52 56 60 64 68
池上層 1.21 1.19 1.21 1.20 1.20 1.20 1.20 1.21 1.20
池中層 1.20 1.21 1.20 1.20 1.21 1.21 1.20 1.21 1.21
池下層 1.21 1.20 1.22 1.21 1.20 1.20 1.21 1.20 1.21

從表4可以看出,溶液池上中下三層的數(shù)據(jù)偏差有明顯變化,最大數(shù)據(jù)為1.22g/cm3,最小為1.19g/cm3差值僅為0.03g/cm3,基本達到了比重一致、均勻的目的。
表5溶解池礬液比重測試表(g/cm3)時間:2006.6.20～6.22
時間(h) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
池上層 1.05 1.05 1.05 1.04 1.05 1.04 1.05 1.03 1.05
池中層 1.05 1.06 1.05 1.05 1.06 1.05 1.06 1.04 1.06
池下層 1.05 1.05 1.05 1.06 1.05 1.06 1.05 1.05 1.05
時間(h) 36 40 44 48 52 56 60 64 68
池上層 1.04 1.05 1.03 1.05 1.05 1.04 1.05 1.04 1.05
池中層 1.05 1.06 1.05 1.06 1.04 1.04 1.05 1.05 1.04
池下層 1.06 1.05 1.04 1.07 1.06 1.05 1.04 1.06 1.05

從表5可以看出,溶解池上中下三層的數(shù)據(jù)偏差有明顯變化,最大數(shù)據(jù)為1.07g/cm3,最小為1.03g/cm3差值僅為0.04g/cm3,也基本達到了比重一致、均勻的目的。
2.在2006年6月20日～7月20日對同一組溶液池、溶解池作為試驗池分別進行池底礬液結(jié)塊情況進行測試。檢測結(jié)果見表6:
表6溶液池、溶解池池底結(jié)塊厚度測試表時間:2006.6.20～7.20
原液池池底結(jié)塊度厚度(cm) 釋稀池池底結(jié)塊度厚度(cm)
時間(天) 1 5 10 15 20 25 30 時間(天) 1 10 15 20 25 30
池底中部 0 2 0 2 0 3 0 池底中部 0 0 0 0 1 0
池東池底 0 0 1 0 3 0 4 池東池底 0 3 0 2 0 1
池西池底 0 1 0 1 0 2 0 池西池底 0 0 4 0 2 0
池南池底 0 0 0 0 1 0 1 池南池底 0 0 0 0 0 0
池北池底 0 0 2 0 0 0 0 池北池底 0 2 0 1 0 1
池底平均 0 0.6 0.6 0.6 0.8 1 1 池底平均 0 1 0.8 0.6 0.6 0.4

由表6可知:溶液池、溶解池池底結(jié)塊積泥平均高度最高為1cm,最低為0cm,基本達到了池底不積泥、結(jié)塊的目的。
三、結(jié)語
通過采用羅茨風機鼓風曝氣攪拌裝置對礬池溶液定時進行攪拌,基本滿足了溶液中的上下層比重一致、均勻,不結(jié)塊的目的,也達到了生產(chǎn)工藝的要求,隨后我們在南寧某水廠三組礬池中進行改造,全部采用羅茨風機鼓風曝氣攪拌裝置進行攪拌。投入使用后,取得了可觀的經(jīng)濟效益和隱形效益。
(一)經(jīng)濟效益
以該水廠(供水能力6萬噸/日)9月礬耗指標進行試驗測試,上半個月未進行攪拌,下半個月進行攪拌,所測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表7:
表7測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
項目
時間 原水平均濁度
(NTU) 抽水總量
(m3) 礬耗總量
(kg) 礬耗率
(kg/km3)
9月上半月 20 70.89 15993 22.56
9月下半月 24 75.5 13093 17.34

從上表中數(shù)據(jù)得知,通過攪拌前后對比,攪拌后千噸水礬耗率下降5.22%。
(二)隱形效益
礬池羅茨風機鼓風曝氣攪拌裝置的試驗成動,確保了混凝劑投加的穩(wěn)定性,為有效控制好沉淀出水的濁度提供了保證,從而更好地保證出廠水濁度控制在現(xiàn)定范圍內(nèi)。在水質(zhì)標準日益要求提高的發(fā)展時期,其帶來的間接經(jīng)濟效益是無法估量的。

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