破冰式智能吸泥机在低温冬季中的运行研究论文
摘要：在吸泥机上均匀安装气缸，由空压机提供气源动力，安装电磁阀，并由PLC控制箱控制气缸，气缸下端安装齿耙式破冰头，由气缸驱动进行伸缩式冲击冰面进行破冰。并由即热式恒温速热智能储水式电热水器提供热水进行冲洗，冲洗头喷射出来的热水喷洒在由齿耙击碎的冰面。以破除池面的表面结冰，使吸泥机正常工作，保证自来水厂正常生产
关键词：寒潮影响；破冰；吸泥机
1.破冰式智能吸泥机研究背景
1.1极端寒潮影响结果
在2016年1月的世纪寒潮影响下，1月23-24日出现连续两天-9℃，在严寒天气期间苏州某水务公司水厂预沉池出现了结冰现象，导致吸泥机不能正常工作，为保证预沉池出水浊度必须让吸泥机处于正常吸泥状态，公司组织了人工每天24小时破冰并持续了3天，这种极端天气给自来水厂的生产与运行带来很大影响。水厂沉淀池結冰较厚，有5cm左右，虹吸排泥车不能正常运行。为了保证水质，使沉淀池虹吸排泥车能正常运行，水厂组织人员对沉淀池进行破冰。
2.水厂基本介绍
2.1生产工艺
水厂生产工艺：原水——前臭氧接触池——前混合搅拌——絮凝反应平流沉淀池——炭滤池（上向流）——砂滤池——消毒——清水池——二级泵房一市政管网。
2.2预沉池
预沉池共有4座，每座设计规模为7.5万m3/d，单座平面尺寸为13.70m×104.00m。其中沉淀区水深为3.25m，净长为75.75m。絮凝时间15min，絮凝区流速0.095～0.3m/s，沉淀时间55min，水平流速v=21mm/s。每座沉淀池末端设有7根不锈钢指型槽，长度为12m。根据要求沉淀池出水浊度一般均在1NTU以下，平均浊度约为0.6-0.8NTU。根据水厂水质统计，沉淀池出水水质稳定，平均浊度一般不超过1.1NTU。在冬季原水浊度较高期间，原水最高浊度会达到200NTU以上，预沉池出水浊度也会相应上升，最高曾短时达到5.13NTU。
3.破冰式智能吸泥机研究思路
该水厂作为非严寒地区的水厂，应选取合适的方法解决沉淀池结冰与设备设施改造投资大的矛盾，力求以较少的投资改造达到理想的使用效果。
目前解决这一矛盾的方法主要有以下两种：
3.1人工破冰
该方法工人劳动强度大，且存在安全隐患。予以排除。
3.2压气体破冰法
该方法是通过压缩空气使水面产生波动防止结冰。该方法采用的是喷射法，容易使水面水珠飞溅。予以排除。
因此有必要研究采用经济有效的方法来解决该问题，通过对吸泥机运行特点进行了研究并设计。
4.确定破冰式智能吸泥机方案
4.1研究吸泥机原理
吸泥机用在自来水厂沉淀池，在运行过程中将沉降在池底上的污泥刮到泵吸泥口，通过泵吸，边行车边吸泥，然后将污泥排到污泥浓缩池。行车式泵吸泥机一般由工作桥、吸泥管、排泥管、液下吸泥泵、驱动机构、电控箱等几部分组成。池两边均铺设钢轨，从池的一端运行到池子的另一端，吸泥机边运行边吸泥，撞到行程控制，返回到原地；撞行程开关，停车；停车时间由时间继电器控制（1分-12小时可调），完成一个工作周期。
4.2确定破冰式智能吸泥机方案
计划在吸泥机上均匀安装气缸，由空压机提供气源动力，安装电磁阀，并由PLC控制箱控制气缸，气缸下端安装齿耙式破冰头，由气缸驱动进行伸缩式冲击冰面进行破冰。并由即热式恒温速热智能储水式电热水器提供热水进行冲洗，冲洗头喷射出来的热水喷洒在由齿耙击碎的冰面。以破除池面的表面结冰，使吸泥机正常工作，保证自来水厂正常生产。
按照原理图对吸泥机进行设计改造，并运用于实际生产中：通过安装公司安装管道、冲洗头、压缩气缸、空气压缩机等.改造后如下图
5.结语
目前破冰吸泥机已通过测试，符合设计要求，满足在冬季中遇到极端天气沉淀池结冰后能够通过破冰吸泥机进行消除不利影响。
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