气动调节对夹式蝶阀在环保领域中加药系统的应用

一．在环保加药系统中的具体应用场景

1. 污水处理厂

pH中和调节：

应用描述： 进水pH值波动很大，需要投加酸（如盐酸、硫酸）或碱（如氢氧化钠）来中和，使pH值稳定在微生物适宜的范围（通常6-9）。

阀门角色： pH计实时监测水质，并将信号（4-20mA）传送给控制器（PLC），控制器再输出信号（4-20mA）给气动调节蝶阀的定位器，指挥阀门开大或关小，从而精确增加或减少酸/碱的投加量，形成一个闭环控制系统。

絮凝剂/助凝剂投加：

应用描述： 投加PAC（聚合氯化铝）、PAM（聚丙烯酰胺）等药剂，使水中细小悬浮物凝聚成大的矾花，便于沉淀。

阀门角色： 根据进水流量（比例控制）或浊度仪的反馈，自动调节投加量，确保最佳絮凝效果的同时避免药剂浪费。

碳源/营养盐投加（脱氮除磷）：

应用描述： 在生化池投加乙酸钠、甲醇等碳源或磷酸盐等营养盐，为脱氮除磷的微生物提供养料。

阀门角色： 根据在线硝酸盐氮（NO₃-N）或磷酸盐（PO₄-P）仪表的检测值，精确控制投加量，保证出水总氮、总磷达标，并极大节约药剂成本。

2. 工业废水处理

重金属沉淀： 投加NaOH、石灰乳或硫化钠等，使重金属离子形成沉淀物。阀门根据ORP（氧化还原电位）仪或pH计的指令进行调节。

破氰、破铬等高级氧化： 投加氧化剂（如次氯酸钠）进行反应，阀门进行流量精密控制。

3. 烟气处理系统

脱硫脱硝系统： 用于调节石灰石浆液、氨水等吸收剂的流量，确保脱除效率。

核心优势（为何它是加药系统的选择之一？）

精确的流量调节能力：

配备阀门定位器后，可以高精度地将输入的控制信号（如4-20mA）线性地转换为阀门的开度（0-90°），实现流量的连续、比例控制。这是普通开关阀无法做到的。

出色的耐腐蚀性：

阀体可选用CF8M（316不锈钢）、双相钢等材料。

蝶板可选用316不锈钢并衬覆PTFE（聚四氟乙烯） 或哈拉合金。

阀座通常为EPDM（三元乙丙橡胶） 或PTFE。

这种材料组合能够耐受绝大多数酸、碱、盐等腐蚀性药剂的长期侵蚀。

本质防爆安全性：

以压缩空气为动力，无电能火花产生，非常适合污水处理厂、化工园区等可能存在易燃的危险环境（防爆区域），安全性远高于电动阀。

快速响应与高可靠性：

气动执行机构动作迅速，能够对控制信号的变化做出快速反应，及时调整药量。

结构简单，维护方便，故障率低，能适应工业环境长期连续运行的要求。

经济性与紧凑设计：

对夹式设计比法兰式更轻、更便宜、更节省安装空间，在加药系统密集的管路上布局更具优势。

典型系统集成与工作流程

一个典型的自动加药控制回路如下所示：

检测： 在线水质分析仪（如pH计）实时检测水样参数。

比较： 控制器（PLC/DCS）将检测值与设定值进行比较。

计算： 控制器根据偏差，通过PID算法计算出控制量。

输出： 控制器输出一个4-20mA的模拟信号给气动调节蝶阀的电气阀门定位器。

执行： 定位器将电流信号精确转换为气压信号，驱动气动执行器动作，改变蝶板开度。

调节： 阀门开度变化，从而精确调节药剂流量。

反馈： 阀门开度信号有时会反馈回控制器，形成更精确的内环控制。

这个闭环系统确保了投药量的精确、及时和自动化，是实现水质稳定达标和降低化学品消耗的核心。

重要选型与使用注意事项

材质选择是关键：

必须根据所输送的具体化学药剂的类型、浓度、温度来选择合适的阀体、蝶板和密封材料。错误选型会导致阀门被快速腐蚀失效。

阀门特性选择：

调节型蝶阀通常具有等百分比流量特性，即在开度小时调节精度高，开度大时流量变化大，这非常符合大部分加药系统的调节需求（小流量时需精细调节）。

附件配置：

电气阀门定位器： 是实现精密调节的必选核心附件。

空气过滤减压阀： 保证供给执行器的气源清洁、干燥、压力稳定。

限位开关（回讯器）： 可选，用于将阀门的开关状态反馈给控制系统。

电磁阀： 如需额外增加开关控制功能时可选配。

安装与维护：

对夹式阀门安装时，需确保两侧法兰平行对齐，螺栓均匀紧固，防止阀体扭曲导致泄漏或卡涩。

定期检查气源质量和定位器工作状态，定期对阀杆等活动部件进行润滑维护。

总结

在环保领域的加药系统中，气动调节对夹式蝶阀扮演着“精准执行者"的角色。它将自动化控制系统的“大脑"（PLC）指令，转化为精准的“肌肉动作"（药剂流量），是连接检测仪表与工艺过程的桥梁。

其耐腐蚀、可调节、防爆安全、经济紧凑的突出特点，使其成为污水处理、工业废水治理等领域中各种腐蚀性化学品精密投加应用的理想和主流选择。