污水处理系统机电设备运行故障分析及对策
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摘要:污水处理系统中,各种处理设备的正常运行是保证系统稳定的重要保障,同时,机电设备的稳定高效运行,对污水处理厂节能降耗影响很大。
关键词:污水处理 机电设备 故障分析
1、概述
城市污水处理厂日常运行中,若要保证污水处理系统的正常稳定运行,与工艺配套的机电设备的运行状况是非常重要的。同时,机电设备的稳定高效运行,对污水处理厂节能降耗影响很大。
2、格栅机常见故障分析
格栅除污机是污水处理工艺的第一道工序,也是污水处理厂内最容易出现故障的设备之一。一旦出现故障,污水处理厂将不能够正常进水。
(1)格栅机卡阻。不管连续运行还是间歇运行,因为格栅机长时间与污水接触,容易造成轴承磨损,运行出现卡阻现象,造成链条或耙齿拉偏或其他机械故障。为此,需要加强格栅机相关机械部件的保养,以及日常巡检要及时到位。
(2)格栅机堵塞。污水中常夹带一些长条状的纤维、塑料袋等易缠绕的杂物,容易造成栅条和耙齿等堵塞。这一方面会使过栅断面减少,造成过栅流速过大,拦污效率下降。另一方面也会造成栅渠过水速率缓慢、沙砾沉积、栅渠溢流等问题。一般只能进行技术改造完善或勤维护,采用人工清理的方式解决。实际运行中即使格栅运行正常,但因细格栅的栅条间隙也有3mm,不能全部拦截如瓜子皮、辣椒核等薄形杂物,造成生化池等后续构筑物还会有一部分漂浮物。
3、提升水泵故障分析
(1)杂质缠绕。国内目前的城市污水处理厂,大多采用潜水泵提升污水。从实际运行中发现,潜水泵在使用过程中,由于污水中各种杂质与浮渣较多,这些杂质容易缠绕在水泵的叶轮和密封环的间隙里,引起机械密封效果和水泵效率降低,使污水进入到密封腔而产生故障,严重时将导致水泵电机过流损坏。针对该问题主要是加强格栅机的除渣效果,定期检查潜水泵的绝缘和密封、核算提升泵效率,定期轮换使用等。
(2)流量变化。因城市污水处理厂进水量一天24小时均有变化,以及配套污水收集系统完善程度的不同,使得不同时期污水处理厂进水量可能有较大变化,特别是合流制的排水系统,进水季节性变化的特征非常明显。因此,在潜水泵的选用和配置上,应留有较大的调节空间。通常可采样多台水泵抽排水量呈梯度配置,结合定速泵配合调速泵控制方式,其中定速泵按平均流量选择,满足基本流量需求。调速泵变速运转以适应流量的变化,流量波动较大时以增减运转台数作补充。
4、鼓风机
鼓风机是城市污水处理工艺的关键设备,耗能最大。在能耗控制上,可采用变频调节控制,设备配置方面,也可多台鼓风机风量呈梯度配置,针对不同的工况,以增强工艺运行调节的灵活性,同时减少电耗。
油冷却器、油过滤器要定期清理,保证油质,需定期更换和送检,防止出现乳化现象。油冷却器有风冷和水冷两种方式:采用风冷注意定期清洁风冷却器的散热片,防止堵塞和积集尘垢;采用水冷需定期清理和维护冷却塔以及相应管路,注意保证循环冷却水的水质,可定期加入缓蚀阻垢药剂,防止细菌滋生、冷却器、管路结垢以及铜构件发生原电池反应腐蚀,影响冷却效果甚至污染油质。进口过滤器要定期清洁或更换,保证进口负压在规定范围以内,减少因负压过高导致的鼓风机喘震故障的发生。
5、曝气头
目前大部分的曝气方式采用的是微孔膜曝气,有盘式、球冠式、板式、管式等橡胶膜微孔曝气器类型。曝气器使用一段时间后,因微孔堵塞,阻力增大和橡胶老化、弹性变差等,导致充氧效率均会下降。为避免曝气器的堵塞或阻力增加过大,应定期进行曝气器的清洗。可采用甲酸清洗或大气量高压空气清洗。采用甲酸清洗要小心控制甲酸的浓度、清洗的频次、注意操作安全;采用大气量空气清洗要小心控制气量大小、强度和清洗的频次。另外,注意要定期打开曝气系统的排水阀门,排出冷凝水。对严重堵塞或破损的曝气头要及时更换,保证生物池曝气的均匀性,防止出现死角,堆积污泥。
6、紫外消毒系统
6.1 运行分析
(1)系统无后续杀毒能力。当处理水离开反应器之后,一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子,使细菌再生。
(2)紫外灯石英套管污染。当污水流经UV消毒器时,其中有许多无机杂质会沉淀、粘附在套管外壁上。尤其当污水中有机物含量较高时更容易形成污垢膜,而且微生物容易生长形成生物膜,这些都会抑制紫外线透射,影响消毒效果。
6.2 对策分析
(1)灯管的选择。灯管的选择应注意两个方面:一是单支灯管的UVC输出强度,该值越高则所需要的灯管数量越少,投资和运行维护费用也就越低。一般说来,高强度汞灯的输出强度高,优于低强度汞灯。二是UVC电光转换效率,低压汞灯的紫外输出主要集中在253.7nm,而中压汞灯的紫外输出主要集中在366nm,且中压汞灯的发热量很大,因此低压高强度汞灯的电光转换效率高于中压高强度汞灯。
(2)传感器及实时调节系统的选择。污水处理厂的水量、水质波动较大,因此进行UVC输出强度的实时调节对节约电耗和延长灯管寿命意义重大,这主要通过灯管的可变输出和传感器的真实反馈来实现。就传感器进行真实反馈而言,其位置和波长的选择性极为重要,能真实反映微生物实际接受的UVC照射强度的传感器应是放置在水中的（与微生物处于同一位置）,并且只监测253.7nm波长强度。
(3)自动清洗系统的选择。污水处理厂紫外消毒系统的清洗有人工清洗、自动机械清洗和自动化学清洗三种,由于人工清洗要中断消毒且工作量大,操作时易损伤灯管,间隔时间长（自动清洗一般1～2次/h）,故无法保证石英套管所必需的最低综合透光率,因此除极个别特殊情况外极少使用。自动清洗系统的选择与所使用的灯管有关,中压高强度灯管的温度在600～900℃,结垢严重,必须采用化学清洗;低压高强度灯管的温度低于110℃,结垢量和速度都远远低于中压高强度灯管,因而可采用机械清洗,且在1～2次/h的清洗频率内就不会结垢。
(4)二次污染及事故污染。正常运行时的二次污染来自化学清洗系统中的清洗剂,事故情况下的二次污染发生在灯管破损时汞进入水中,以及液压驱动的自动清洗系统发生泄漏。汞灯使用固态汞合金（固定粘附在灯管两端的突起点）,当灯管破损时不会像液态汞那样流到水中,只需将粘附着汞合金的石英碎片打捞出来即可。此外,该系统采用压缩空气为动力的自动机械清洗系统,不存在运行期间和事故泄漏造成二次污染的问题。