自动加药装置在煤泥水处理中的应用
煤泥水中细粒沙和泥化物含量波动较大，而且流量不稳定，导致聚炳烯酰胺(PAM)的加药量也需不断改变，人工调节很难满足工艺要求。采用自动加药系统处理煤泥水后，耙式浓缩机清水层在300 mm以上，溢流浓度可以控制在1 g/L以下，作为选煤用水，从而实现选煤厂洗水闭路循环；同时耙式浓缩机底流浓度达到350～500 g/L，为压滤机更多地回收煤泥提供了前提，预计每年可多回收压煤泥10万t。
1 引言
抚顺西露天矿选煤厂始建于1926年，年洗选能力达300万t以上，经多次改造形成现在的块煤重介、末煤跳汰、煤泥压滤的联合工艺流程。为了充分利用坑下水资源，降低选煤成本，大部分坑下水直接共给选煤厂选煤用水。但是随着坑下水资源的紧缺，同时考虑环保要求和减少煤炭损失，西露天矿选煤厂于2004年开始采用聚炳烯酰胺(PAM)对煤泥水系统进行处理，效果很好。
2 煤泥水治理存在的问题及工艺流程
2.1 煤泥水治理存在的几个主要问题
(1)入选原料煤煤质不稳定，导致煤泥水中细粒沙和泥化物含量波动较大，含沙量最多时占煤泥水中煤泥总量的50%。煤泥水中泥化物多时，加药量相对增加，煤泥水中泥化物少时，加药量相对减少，人工调节很难满足这样的变化要求，难免浪费药剂。
(2)选煤厂生产过程中煤泥水流量不稳定，生产正常时能达到500 m3/h，如局部环节发生短时间生产中断，流量就会大幅度降低或大幅度增加，人工调节加药量难度很大。
(3)采用人工配置药剂、人工加药不但增加了工人的劳动强度，而且对药剂的熟化程度很难把握，影响药剂与煤泥水作用效果。
采用自动加药装置就可以解决上述问题。
2.2 煤泥水治理的工艺流程
选煤厂所有的选煤用水通过角锥沉淀池浓缩后，经φ350 mm浓缩旋流器浓缩回收粗煤泥。旋流器溢流进入耙式浓缩机处理，加药点就选在二段耙式浓缩机入料口，用加药泵将配置好的PAM打入二段耙式浓缩机入料口，通过自然压差与煤泥水充分混合，并在二段耙式浓缩池中形成大的絮凝体，使煤泥加速沉降。沉降后的煤泥水浓度能达到350～500g/L，并用渣浆泵打到压滤机回收。二段耙式浓缩机溢流浓度达到1g/L以下，作为选煤用水，从而实现选煤厂洗水闭路循环。煤泥水治理的工艺流程如图1所示。
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3 自动加药系统的结构原理及特点
3.1 结构原理
(1)自动加药系统构成。自动加药系统分为3部分:第一部分为全自动加药装置，采用三箱式结构，包括混合箱、熟化箱和储药箱，配备一套给水系统，3台搅拌器，1台螺旋给料机，1台加药泵，1个带有振动器的添料漏斗；第二部分为全自动加药的控制柜、控制器、执行器和各类检测仪表及传感器；第三部分为触摸屏控制系统，再配合适当的软件构成自动加药系统的全部。自动加药装置见图2。
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(2)自动加药装置的工作原理:根据需要可以在触摸屏上设定需要配置溶液的浓度，控制器可以根据给水量，按照所设定的浓度控制螺旋给料器，按照比例进行投加药剂，喷入混合箱，使干粉散落在水中不至于结块，在搅拌器的搅拌之下，慢慢的溶解，然后由箱体自下而上的进入熟化箱，进行进一步的熟化溶解，最后进入储存箱，通过螺杆泵将药液加入煤泥水的管道中，通过自然压差使煤泥水与药液充分反应。
如果添料漏斗中的干粉出现“搭桥”现象，那么振动器开始抖动使干粉能够连续均匀进入混合箱。当干粉用完，缺料传感器会批示报警并停止整个设备的运行。储药箱中的溢流传感器可以防止溶液配制过多时，产生溢流现象。当储药箱中的溶液不足，低液位传感器会通过控制信号启动给水及溶药设备的运行，同时停止螺杆泵的运行。结构原理如图2所示。
3.2 主要特点
(1)实现了药剂自动配制和自动加药，减轻了工人的劳动强度，减少了由于人为的误操作所造成的药剂浪费。
(2)节省药剂。本系统实现了闭环控制以二段耙式浓缩机溢流的检验指标为最终控制目标，依靠加药数学模型来实现控制任一瞬时的加药量，使得处理每吨煤泥水的加药值达到最佳，大大节约处理每吨煤泥水的药剂成本。
(3)处理效果好。采用自动加药装置处理煤泥水，二段耙式浓缩机清水层在300 mm以上，溢流浓度可以控制在1 g/L以下，作为选煤用水，实现了选煤厂洗水闭路循环；同时二段耙式浓缩机底流浓度达到350～500 g/L，为压滤机更多地回收煤泥提供前提。
(4)利用浊度仪实施在线测量，反映溢流浓度及时准确。
4 结语
在采用自动加药装置之前，二段耙式浓缩机溢流浓度在100～200 g/L，作为选煤用水，严重污染精煤质量，造成跳汰机矸石含煤率偏高和大量煤泥损失。采用自动加药装置后，二段耙式浓缩机溢流浓度大幅度降低，可以回收作为选煤用水；底流浓度大幅度提高，预计每年可多回收压滤煤泥10万t。
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