破冰式智能吸泥機在低溫冬季中的運行研究

顏輝

摘要：在吸泥機上均勻安裝氣缸，由空壓機提供氣源動力，安裝電磁閥，并由PLC控制箱控制氣缸，氣缸下端安裝齒耙式破冰頭，由氣缸驅動進行伸縮式沖擊冰面進行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲水式電熱水器提供熱水進行沖洗，沖洗頭噴射出來的熱水噴灑在由齒耙擊碎的冰面。以破除池面的表面結冰，使吸泥機正常工作，保證自來水廠正常生產

關鍵詞：寒潮影響；破冰；吸泥機

1.破冰式智能吸泥機研究背景

1.1極端寒潮影響結果

在2016年1月的世紀寒潮影響下，1月23-24日出現連續兩天-9℃，在嚴寒天氣期間蘇州某水務公司水廠預沉池出現了結冰現象，導致吸泥機不能正常工作，為保證預沉池出水濁度必須讓吸泥機處于正常吸泥狀態，公司組織了人工每天24小時破冰并持續了3天，這種極端天氣給自來水廠的生產與運行帶來很大影響。水廠沉淀池結冰較厚，有5cm左右，虹吸排泥車不能正常運行。為了保證水質，使沉淀池虹吸排泥車能正常運行，水廠組織人員對沉淀池進行破冰。

2.水廠基本介紹

2.1生產工藝

水廠生產工藝：原水——前臭氧接觸池——前混合攪拌——絮凝反應平流沉淀池——炭濾池（上向流）——砂濾池——消毒——清水池——二級泵房一市政管網。

2.2預沉池

預沉池共有4座，每座設計規模為7.5萬m³/d，單座平面尺寸為13.70m×104.00m。其中沉淀區水深為3.25m，凈長為75.75m。絮凝時間15min，絮凝區流速0.095～0.3m/s，沉淀時間55min，水平流速v=21mm/s。每座沉淀池末端設有7根不銹鋼指型槽，長度為12m。根據要求沉淀池出水濁度一般均在1NTU以下，平均濁度約為0.6-0.8NTU。根據水廠水質統計，沉淀池出水水質穩定，平均濁度一般不超過1.1NTU。在冬季原水濁度較高期間，原水最高濁度會達到200NTU以上，預沉池出水濁度也會相應上升，最高曾短時達到5.13NTU。

3.破冰式智能吸泥機研究思路

該水廠作為非嚴寒地區的水廠，應選取合適的方法解決沉淀池結冰與設備設施改造投資大的矛盾，力求以較少的投資改造達到理想的使用效果。

目前解決這一矛盾的方法主要有以下兩種：

3.1人工破冰

該方法工人勞動強度大，且存在安全隱患。予以排除。

3.2壓氣體破冰法

該方法是通過壓縮空氣使水面產生波動防止結冰。該方法采用的是噴射法，容易使水面水珠飛濺。予以排除。

因此有必要研究采用經濟有效的方法來解決該問題，通過對吸泥機運行特點進行了研究并設計。

4.確定破冰式智能吸泥機方案

4.1研究吸泥機原理

吸泥機用在自來水廠沉淀池，在運行過程中將沉降在池底上的污泥刮到泵吸泥口，通過泵吸，邊行車邊吸泥，然后將污泥排到污泥濃縮池。行車式泵吸泥機一般由工作橋、吸泥管、排泥管、液下吸泥泵、驅動機構、電控箱等幾部分組成。池兩邊均鋪設鋼軌，從池的一端運行到池子的另一端，吸泥機邊運行邊吸泥，撞到行程控制，返回到原地；撞行程開關，停車；停車時間由時間繼電器控制（1分-12小時可調），完成一個工作周期。

4.2確定破冰式智能吸泥機方案

計劃在吸泥機上均勻安裝氣缸，由空壓機提供氣源動力，安裝電磁閥，并由PLC控制箱控制氣缸，氣缸下端安裝齒耙式破冰頭，由氣缸驅動進行伸縮式沖擊冰面進行破冰。并由即熱式恒溫速熱智能儲水式電熱水器提供熱水進行沖洗，沖洗頭噴射出來的熱水噴灑在由齒耙擊碎的冰面。以破除池面的表面結冰，使吸泥機正常工作，保證自來水廠正常生產。

按照原理圖對吸泥機進行設計改造，并運用于實際生產中：通過安裝公司安裝管道、沖洗頭、壓縮氣缸、空氣壓縮機等.改造后如下圖

5.結語

目前破冰吸泥機已通過測試，符合設計要求，滿足在冬季中遇到極端天氣沉淀池結冰后能夠通過破冰吸泥機進行消除不利影響。