一体化加药设备在清水入城中的应用
需求分析
由于污染的不断积累，越来越多的城市河道变得黑臭，城市黑臭水体的诸多危害，不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题，日益受到人们的关注。
随着国务院“水十条”的发布，“到 2020 年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内，到 2030 年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。城市黑臭水体整治已经成为地方各级人民政府改善城市人居环境工作的重要内容，城市黑臭水体整治任务刻不容缓。
针对我国污水直排和河湖黑臭问题，建议污水应急处理常态化。污水应急处理主要与应用于以下几个方面：
（1）不便于建设常规处理设施。由于存在种种客观原因，不便做常规处理，如城中村、城郊接合部、边缘住宅小区的存在，注定在城市化进程中应急处理应该是常态化的。
（2）时间紧、任务重。为满足近期消除黑臭水体的目标要求，需要在截污纳管、工程建设等措施未建设完成的时候，采取应急处理措施，处理黑臭水体，改善基本水质。
（3）突发性事故。突发性事故造成的直排污水。
污水应急处理的优势：
（1）占地面积小，处理速度快；
（2）投资成本低、运营机动灵活；
（3）运行成本低、效果好，悬浮物和总磷去除率可达90%以上。
根据三部委颁布《城市黑臭水体整治工作指南》的要求，制定阶段性的目标及主要采用的治理方式。
治理工艺上：一般使用的河道改善方法有三种，物理方法、化学方法、生态–生物方法。其中化学加药法处理见效快，效果好。该工艺以混凝剂和助凝剂为主要净水材料，投加点设在引水泵入口，通过引水泵叶轮高速转动，实现净水剂与原水的快速混合；再根据水质浊度及引水泵的流量自动投加混凝剂助凝剂，然后利用出水池促进矾花碰撞长大，完成絮凝反应。因此，化学加药处理成为了应急处理的首选方案。
根据应急处理的要求，我们设计出了一体化加药设备，我们将成套加药装置及加药间设计为一体化集装箱。我们将混凝剂及絮凝剂加药设备高度集成在一个集装箱内，相当于一次性解决了加药间的建设及加药设备的安装及布局。
设计工艺流程
净水剂选择上，絮凝剂药剂浓度高，药剂消耗大，现场制备工人劳动强度大，故采用市售成品药液；PAM由于投加浓度低，故采用三腔一体化泡药设备。整个一体化设备由絮凝剂储药模块、絮凝剂提升投加模块和PAM三腔絮凝制备投加模块等三个模块组成，现场配备两个20立方的PE储存罐用于药液储存，同时在一体化设备内设置PAC中转计量箱，用提升泵及液位计连锁自动控控制中转箱内药液液位。
助凝剂采用三腔连续自动制备装置，自带干粉料斗，自动进粉进水配比，泡药浓度可根据需要进行调整。整个泡药过程可实现无人值守操作，在自动制备状态时，泡药系统在高液位时停止泡药，低液位时再次开启进水进粉进行泡药，低低液位连锁停止投加泵。我们选择用三腔絮凝装置进行干粉泡药，其产品本身也是具有自动化程度高，泡药效果好，节省安装空间的特点。
我们在卸料泵的入口，提升泵的入口，絮凝剂计量泵的入口，助凝剂投加泵的入口均设计安装有电动球阀，同时我们在设计上做到了全自动设计，药剂卸料、中转储存、投加尽可能的采用电动阀门控制，减少人工开启关闭阀门的工作量，同时控制端内置自动运行程序，设备可根据需要按照预设自动程序运行投加。整体管路及阀门设备布局在格栅操作平台下，设备内部美观、整洁。
同时在卸料泵出口，絮凝剂投加泵出口，助凝剂投加泵出口安装有电磁流量计，可实时记录反馈药液消耗信息，也可在触摸屏上查看流量消耗历史记录。
下图为一体化加药设备的工艺流程图：
除20立方储罐及卸料泵外，其余所有设备均被合理设计布局在集装箱内，管路采用隐藏式安装设计，全部安装于操作平台格栅下，格栅板可自由揭开，方便检修。集装箱内设有絮凝剂中转计量箱，并安装有液位计，并与提升泵及投加计量泵连锁，高液位停止提升泵，低液位停止计量泵。
在设备今后不需要的时候，整体吊装运走即可，现场稍加改造即可恢复原貌或做其他美化建设。
同时集装箱内所有的设备可通过安装于集装箱外的PLC控制柜进行集中控制，配置触摸屏，控制柜安装于集装箱外侧，带有透明防护板，在不打开柜门情况下可直接看到设备运行情况。所有投加泵均配置变频电机及变频器，可根据河道水质浊度信号动态调节加药量，从而节约药剂的消耗，也可进行按时间预约投加方式加药，实现自动化控制管理。
下图为该项目一体化加药设备的内部的一些照片：
效果保障
为保障强化絮凝沉淀效果，同时创造水力增氧的效果，在沉淀末端设置一座生态坝，以雍高沉淀区水位，减缓流速，创造絮凝体的有效沉降。在沉淀区，通过延长水力停留时间，促进水中絮体快速沉降，同时利用预埋在生态坝内的生物填料（活性炭、陶粒）对微量污染物进一步吸收、吸附、降解，从而降低营养盐的含量，抑制藻类过度繁殖，减缓富营养化进程，改善水质。后续再跟进辅以生物治理方案。
结语
目前整套设备已稳定运行近两年，塘河水质已由处理前的劣V类水质提升到II类水质。
该设备的一体化设计，减少了现场土建工作量，适合多数应急加药工况，目前该设备已应用在杭州多条河道水质提升应急处理上。
粤公网安备 44010502000510号