机电一体化在线闭环投加药设备研究

机电一体化在线闭环投加药设备研究

巢远志

佛山市市政建设工程有限公司 广东佛山 528000

[摘要]在我国生活污水、石化、造纸、电厂及钢厂等水处理相关行业领域当中，投加药设施设备从属重要设备，直接关系着水处理总体实施效果。因投加药作业传统设施设备有较多不足存在，无法满足于实际需求，稳定性差，无实时化在线控制相关功能等，所以，需积极开发设计并且应用更具稳定性及精度性，能够满足实际生产作业需求的投加药设施设备。鉴于此，本文主要探讨机电一体化之下在线闭环形式投加药设施设备主要优势、原理及其应用效果，期望可以为后续更多技术专家和学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。

[关键词]投加药；在线闭环；一体化；机电；设备

前言：

城市发展进程当中，水处理始终属于重点工作，对所用各类设施设备均有着较高要求。投加药设施设备，就属于水处理当中所需用到的重要设备，对水处理总体效果有着较大影响。为能够更为稳定高效地落实投加药作业，就需增加机电一体化之下一种在线闭环形式投加药作业设备的开发设计及应用方面研究，这对于更为高效地开展水处理相关工作而言有着一定的现实意义和价值。

1、关于机电一体化之下在线闭环形式投加药设备优势的概述

现阶段，国内针对污泥处理手段或方法上，通常是借助粉体的投加设备，把固定量及其浓度的想要絮凝剂或混凝剂等投加至浓缩池当中，浓缩池当中污水所含悬浮颗粒及杂质凝结后，逐渐沉入至池底部，经由泥浆泵被逐渐输送至脱水设备当中予以脱水处理。因污水内部悬浮颗粒及杂质含量存在差异性，致使混凝或絮凝之后的泥浆浓度往往不稳定，脱水设备所达到脱水效果也呈现不稳定性。会影响着最终的脱水效果。那么，为能够弥补投加药作业传统设备现存不足，就需积极开发设计一种脱水处理总体效果更具稳定性的投加药作业设备。

机电一体化之下在线闭环形式投加药设备，内设SCD游动的电流检测专用仪表，对输送至泥浆管道当中的泥浆浓度实际变化情况予以实时检测。浓度变化相关信号输送至PLC予以处理之后，可借助变频装置对药剂输送予以控制，计量泵则对投加药量予以把控，对泥浆混凝实际浓度达到有效控制目的，浓度可维持稳定，药剂投加可实现最优化。该SCD游动的电流检测专用仪表，可应用至污水处理过程，对污泥沉淀及脱水处理、压滤处理实施自动控制，测控经由化学处理过后的水样，带电离子及其颗粒处于SCD取样操作室当中两个电极会有电流产生。该电流实际大小对混凝处理过后留至水中正离子或负离子实际净余量起着决定作用，故流动电流数值能够将混凝效果间接性地反映出来[1]。机电一体化之下在线闭环形式投加设备当中，对水、气、电部件输送均由PIC负责控制，整个系统可靠性及稳定性均相对较高。SCD游动的电流检测专用仪器产品呈优良的稳定性及较高精度性；控制系统配置S-200 系列的PLC控制装置，可靠性方面优势显著，其余各器件性能均优良[2]。控制功能以自动、现场手动、远方等方式为主；液位检测专用仪表方面，选取THE PROLE超声波一体化液位变送装置，输出信号为4～20 mA，信号总体精准可靠。粉位检测选取阻旋形式的料位计，可对料仓内部粉料情况予以实时检测，且送至PLC柜予以处理和显示；整个作业过程中均可实现全自动化的处理，且全程无人值守，作业环境得到了有效的改善,劳动强度大幅度下降，可达到更高的作业效率，应用优势比较显著。

2、设备原理及其应用

2.1 基本原理

机电一体化之下在线闭环形式投加药设备当中，以料仓、搅拌装置、供粉装置、溶解罐、超声波类型液位变送装置、计量泵、水用类型电磁阀、PLC控制柜、流量计、粉位计、SCD游动类型电流检测专用仪器等为主。关于机电一体化之下在线闭环形式投加药设备基本原理详细如下：料仓内部粉料在低于所设低粉位条件之下，粉位计及时将声光的报警信号发出，操作者接收到信号后，把粉料加入到料仓当中。超声波类型液位变送装置测得溶解罐当中液位比所设配制液位数值低情况下，PLC及时将控制指令发出。启动进水的电磁阀及电磁牵引装置，再把供粉装置出口处的密封压板开启后，变频装置启动运行，供粉装置依照着所预设频率持续运行。该供粉装置输送助凝剂的粉料落入至混合装置当中，经由水旋流予以混合之后，再进入至溶解罐当中[3]。溶解罐的液位逐渐上升至搅拌装置液位之后，PLC发出启动搅拌装置指令，则搅拌装置启动停止操作会受搅拌装置液位所控制。供粉装置运行之PLC所预设时间后，PLC将指令发出。供粉装置停止运行、电磁牵引装置关闭。液位逐渐上升到高液位后，进水的电磁阀及时关闭，完成配制作业。计量泵依照着PLC所设速度及投加量，把药液输送到污泥的输送管当中。SCD专用检测仪器运送到PLC反馈信号若是比PLC预设数值小，则PLC计算处理完成后，对变频装置及电流予以控制。调整计量泵所输送的药液量，则在线闭环形式泥浆浓度有效把控得以实现。该加药设备整个系统当中电气驱动所有部件均由PLC控制之下持续运行，所以，控制部分稳定性及可靠性方面有着较高要求。该机电一体化之下在线闭环形式的投加药设备，选取西门子S7-200系列当中PLC控制装置，此PLC在当前大型的钢铁企业实施自动化的运行控制方面应用的相对广泛，编程语言极具丰富性，有着较高的稳定性，且在通信方面有着良好多样性及便捷性优势，致使控制系统有较好整机性能

[4]。机电一体化之下在线闭环形式投加药设备，其应用至马钢、宝钢等冷扎水相关处理当中，所达到生产制造水平相对较高。

2.2 应用效果

机电一体化之下在线闭环形式投加药设备实践应用当中所达到效果往往比较显著，如下为具体表现：絮凝剂总体投加作业可达到最优化效果；化学品实际投加成本得以降低，污泥总体脱水率明显提升；脱水装置出泥更具稳定性和可靠性，且与控制工艺基本要求相符[5]；设备检修处理停运时间得以缩短；泥浆真正实现在线闭环形式检测；能够快速反应出药量、水量、水质等实际变化情况，对加药效果可予以自动跟踪；同等水质条件之下，混凝剂实际投加量可有所减少，降低总体成本，短时间内收获更多效益；设备总体运行更具可靠性，可避免人为误操作行为的出现，对整个运行过程可予以实时监测，确保投加系统所存在故障或隐患问题均可被及时发现、妥善处理，达到良好的运行应用效果。

3、结语

综上所述，机电一体化之下在线闭环形式投加药设备，其与投加药作业传统设备比较起来所具备各项优势十分显著，不但可实现更高精度化、稳定性的投加药作业，且总体运行效率相对较高，充分解放了劳动力，推广及应用价值显著。并且，相信伴随国内对此方面设备及技术工艺持续深度的研究，此类设备总体应用运行效果将持续提升，更好地助力于水处理实践工作。

参考文献：

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[4]吕刚,张杰,胡晨晨.一种全自动系统加药投加设备:CN2022205816

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