PAM三箱式加药装置的控制原理与应用案例分析

　　一、前言

　　在现代水处理、环保及工业循环水系统中，高分子絮凝剂（PAM，聚丙烯酰胺）作为重要的助凝和沉降药剂，被广泛应用于市政污水处理厂、自来水厂、造纸、煤矿洗水、石化废水和冶金废水处理环节。由于PAM具有溶解时间长、易结团、投加精度要求高的特点，传统单槽式或人工投加方式往往难以满足高效稳定运行的需求。

　　为了解决这一问题，三箱式PAM加药装置应运而生。该装置通过多级配置与智能控制，实现了从药剂溶解、熟化到定量投加的全流程自动化，为水处理系统提供了稳定的药剂保障。本文将结合实际案例，详细解析三箱式PAM加药装置的控制原理与应用效果。

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　　二、三箱式PAM加药装置的结构组成

　　三箱式加药装置顾名思义，由三个功能不同的箱体构成，一般包括：

　　1.溶药箱

　　o功能：将干粉PAM或液体母液按比例与水混合，完成初步溶解。

　　o配置：干粉投加器/螺旋送料器、进水电磁阀、搅拌器。

　　2.熟化箱

　　o功能：药液在该箱内进行充分反应，确保PAM链段完全舒展，避免因溶解不完全导致药效降低。

　　o配置：慢速搅拌器、液位检测装置。

　　3.储药箱（或投药箱）

　　o功能：储存已熟化完成的药液，供计量泵或投加泵按系统需求定量投加。

　　o配置：液位传感器、投加计量泵、液体输送管路。

　　此外，还配有控制柜、PLC系统、液位开关、电磁阀、压力表、流量计等辅助设备。

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　　三、控制原理详解

　　三箱式PAM加药装置的控制原理可分为以下几个关键环节：

　　1.自动进料与溶解控制

　　o当溶药箱液位低于设定值时，PLC系统发出信号，启动干粉投加器与进水电磁阀，按照设定比例将PAM干粉与清水同时加入溶药箱。

　　o搅拌器启动，保持充分搅拌，使药剂在规定时间内完成均匀溶解。

　　2.液位联锁与熟化过程

　　o当溶药箱药液液位达到高液位点时，进料自动停止，药液流入熟化箱。

　　o熟化箱通过慢速搅拌，保证药液链段充分舒展，时间一般为30-60分钟。

　　o控制系统会设定延时逻辑，确保熟化箱内药液在未完成反应时间之前，不会进入下一步储存环节。

　　3.储药与备用切换

　　o熟化完成的药液进入储药箱，由液位探头监测药液高度。

　　o当储药箱液位达到低位，PLC系统会自动指令重新开启溶药与熟化流程，实现三箱循环连续运行，避免断药。

　　4.投加与反馈控制

　　o储药箱中的药液由计量泵抽取，根据在线水质监测仪表（如浊度计、流量计、余氯仪）的反馈，调整投加量。

　　o通过变频器或脉冲控制信号调节计量泵频率，实现药剂投加的闭环控制。

　　5.报警与保护功能

　　o液位过低报警：防止药泵空转。

　　o电机过载保护：防止搅拌器损坏。

　　o药液溢流报警：保证安全运行。

　　o整个过程均由PLC与人机界面（HMI）实现可视化监控。

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　　四、案例应用：某市政污水厂PAM三箱式加药装置运行情况

　　背景：

　　某市政污水厂二沉池出水水质浊度波动较大，传统人工投加PAM存在药耗高、效果不稳定的问题。为提高混凝沉淀效果，厂方引进了三套三箱式PAM加药装置，单套处理能力为5000L/h。

　　运行过程：

　　1.溶解环节：操作员设定投加浓度0.1%，PLC自动控制干粉投加器和进水阀门，保证溶液浓度稳定。

　　2.熟化环节：药液在熟化箱内停留45分钟，慢速搅拌防止分子链断裂。

　　3.投加环节：系统根据进水流量信号调节计量泵转速，实现随流量变化的动态投加。

　　4.反馈优化：通过在线浊度仪反馈，投加量自动微调，既保障了沉淀效果，又减少了药耗。

　　结果：

　　•药剂利用率提升20%以上；

　　•出水浊度稳定控制在3NTU以下；

　　•药耗降低约15%；

　　•人工操作减少80%，运行更智能化。

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　　五、控制原理带来的优势

　　1.自动化程度高：从溶解到投加全过程无需人工干预。

　　2.保证药效：三箱分工明确，药剂充分溶解熟化，提高了使用效率。

　　3.节能降耗：通过在线反馈控制，减少过量投加。

　　4.运行安全：完善的液位、流量、过载报警保护系统。

　　5.适用广泛：适用于市政污水、自来水厂、工业废水等多种场景。

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　　六、结语

　　PAM三箱式加药装置通过“溶药—熟化—储药—投加”的自动化循环模式，成功解决了传统投药方式效率低、稳定性差的问题。其核心控制原理基于PLC联锁逻辑与反馈调节，实现了药剂投加的科学性和稳定性。随着水处理行业对节能降耗和智能化的要求不断提高，该装置的应用将更加广泛。

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