某污水處理廠管式微孔曝氣系統(tǒng)診斷性研究

方 冰

(河南廈鷹水務(wù)城建投資有限公司第三污水處理廠，河南 平頂山 467036)

某污水處理廠管式微孔曝氣系統(tǒng)診斷性研究

方 冰

(河南廈鷹水務(wù)城建投資有限公司第三污水處理廠，河南 平頂山 467036)

鼓風曝氣系統(tǒng)是活性污泥法中最重要的處理系統(tǒng)，本文依托某污水處理廠多年的生產(chǎn)運行實際，分析、診斷出該廠管式微孔曝氣系統(tǒng)存在的主要問題，給出了一定的解決方案。對于橡膠管膜式微孔曝氣器表現(xiàn)出的一些自身缺陷，可通過生產(chǎn)性試驗考慮更換為盤式曝氣器。

鼓風曝氣系統(tǒng) ； 問題 ； 對策

某污水處理廠是河南省的一個大型城市污水處理廠，處理規(guī)模20萬m3/d，采用的生物處理工藝為A2O脫氮除磷工藝，于2011年10月正式運行。在5年多的運行管理中，我們發(fā)現(xiàn)生物池的鼓風曝氣系統(tǒng)存在著一些問題，現(xiàn)將這些問題進行總結(jié)、分析，并給出了一定的解決方案。該套鼓風曝氣系統(tǒng)主要包括鼓風機、管路和曝氣器(微孔管式曝氣器)，結(jié)合生產(chǎn)實際對系統(tǒng)各個部分逐一分析，找出問題，給出解決方案。

1 鼓風機和管路系統(tǒng)存在問題及解決方案

該污水處理廠采用的是美國Spencer公司生產(chǎn)的型號為Power Mizer C5000多級離心鼓風機，數(shù)量為4用2備，鼓風機的主要性能參數(shù)為：轉(zhuǎn)速2980r/min，壓差70kPa，風量8200m3/h，運行中出現(xiàn)的主要問題為風機喘振和軸溫過高。

1.1 風機喘振原因分析及對策

喘振是由于風機輸氣管網(wǎng)阻力增大，流量迅速下降而導(dǎo)致的管網(wǎng)周期性震蕩，同時伴有壓力、流量脈動，異常噪音，鼓風機強烈振動。通過對機械，管網(wǎng)等一系列的檢查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要有3個；(1)風機進風口過濾器嚴重堵塞，導(dǎo)致風機進風口負壓過低。由于該污水處理廠鼓風機房采用的是百葉窗直接進氣的方式，空氣沒有經(jīng)過過濾，對風機造成了負擔；(2)空氣管銹蝕現(xiàn)象嚴重。空氣管采用的是碳鋼管，在水氣的腐蝕下，檢修發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁凹凸不平，同時存有大量碳渣。這不僅增加了管阻，散落的碳渣還會堵塞末端的曝氣頭；(3)曝氣頭老化、堵塞現(xiàn)象較為嚴重。

解決方案分析：(1)及時對管道進行防空，減輕管道內(nèi)部壓力。空氣中的水分，曝氣管接頭處以及曝氣頭在長期運行中都會有一定的滲水，這些將導(dǎo)致空氣管道內(nèi)存有積液，造成出口壓力偏高，因此在運行中需定期打開放空閥，通過不斷放氣來排除積液，保持合理的壓差；(2)鼓風機房進氣系統(tǒng)應(yīng)包括百葉窗、進風廊道和空氣過濾網(wǎng)，同時維修人員要定期更換風機進口的空氣過濾器。

1.2 軸溫過高分析及對策

鼓風機的軸承在運行中的一項重要質(zhì)量標準是要盡可能小的軸承升溫，但在該污水處理廠的運行實際中，特別是夏季易出現(xiàn)出口軸承溫度偏高的現(xiàn)象，造成這一現(xiàn)象的主要原因有三類：潤滑不良、冷卻不夠、軸承異常。

解決方案分析：(1)影響潤滑效果主要是油量和軸承進油溫度過高兩個方面。該污水處理廠所采用的Spencer C5000型離心鼓風機帶有自動潤滑油補給系統(tǒng)，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)，仍需維修人員定期檢查補給潤滑油，同時維護過程中需避免加油過多。實踐發(fā)現(xiàn)若加油過多，軸承將比正常運行溫度高10～15℃左右，運行一段時間后才會逐漸下降至正常。同時Spencer C5000型離心鼓風機沒有冷卻水系統(tǒng)，特別在武漢炎熱的夏季，尾部軸承長期處于高溫狀態(tài)，潤滑效果大大下降。建議在南方炎熱地區(qū)要選擇具有或配備水冷卻系統(tǒng)的鼓風機。

(2)滿足軸承的技術(shù)要求 離心式風機轉(zhuǎn)速較高，對滑動軸承有著較為嚴格的維修保養(yǎng)要求。該污水處理廠在對離心鼓風機的維護、保養(yǎng)、維修過程中發(fā)現(xiàn)軸承存在的技術(shù)異常主要表現(xiàn)在，軸承與軸頸的間隙過小和長期使用導(dǎo)致的軸承接觸點和接觸角不符合技術(shù)要求。

軸承與軸頸的間隙過小，進入軸瓦內(nèi)的油量減少，摩擦力增大，產(chǎn)生的熱量帶不走，造成軸承溫度過高，甚至易因發(fā)熱而發(fā)生抱軸事故；若間隙過大，易引起軸承的震動。因此在實際的設(shè)備維護保養(yǎng)中，需要檢查、調(diào)整軸承與軸頸之間的間隙，根據(jù)經(jīng)驗對于Spencer C5000型離心鼓風機間隙一般控制在軸頸的2.5/1000，效果較好。

軸承的潤滑是依靠軸的轉(zhuǎn)動帶動潤滑油使得軸承與軸頸形成壓力油膜來潤滑的，因此軸承與軸頸之間的接觸點和接觸角就顯得比較關(guān)鍵。根據(jù)實際經(jīng)驗，接觸角度調(diào)整在55～60度之間，接觸范圍內(nèi)刮研出每平方厘米2～4接觸點時，摩擦力最小，溫度低，效果好。

2 曝氣器存在的問題及解決方案

該污水處理廠A2/O工藝的好氧池采用的是橡膠管膜式微孔曝氣器，其工作原理是，通氣時空氣通過布氣管道均勻進入微孔曝氣器，在空氣壓力的作用下，使橡膠孔眼張開，在水中產(chǎn)生大量微氣泡，進行布氣擴散達到充氧和攪拌的目的。停止供氣時，由于橡膠的彈性恢復(fù)，橡膠上的孔眼閉合，污水不會倒灌到曝氣器中。在實際使用過程中表現(xiàn)出來的主要問題是，曝氣不均勻，甚至偶爾出現(xiàn)局部曝氣而大面積不曝氣的現(xiàn)象。

2.1 曝氣器易堵塞及解決方案

經(jīng)過一段時間的運行后，部分生物池出現(xiàn)了氣量偏小的問題，這可能是由于長期運行后管道內(nèi)的污垢將曝氣頭膜片上的小孔堵住，在未能及時處理時便產(chǎn)生了堵塞。

解決方案分析：(1)適當增加氣量，反沖曝氣頭；(2)增設(shè)甲醛清洗系統(tǒng)。曝氣器在長期運行后,水中的鈣質(zhì)、鐵類積垢易沉積在曝氣膜片上。甲醛清洗系統(tǒng)由泵、集流腔、控制盒、閥門和噴嘴組成。甲酸溶液經(jīng)分散集流腔進入噴嘴,然后噴入下懸管。泵的運行時間由控制箱自動控制并可調(diào)節(jié),曝氣器逐一被清洗。

2.2 曝氣器老化、損壞及解決方案

生物池中出現(xiàn)局部氣流較大的現(xiàn)象,說明曝氣器阻力有差異,可能存在一些如曝氣器老化或橡膠撕裂的情況,對此類曝氣器應(yīng)進行更換，而造成這一現(xiàn)象的主要原因①管道內(nèi)的積液沒有排出。當積水過多時，曝氣器的橡膠膜微孔來不及排放，曝氣器內(nèi)的水壓迅速升高，將部分曝氣器的橡膠膜撕裂，導(dǎo)致曝氣不均；壓縮空氣過量。

解決方案分析：(1)排除管道內(nèi)積水。排水管排水的原理是利用氣管內(nèi)的氣壓排出，而氣壓受曝氣池的水深控制，因此可考慮在插入布氣管內(nèi)的排水管上,開一個進氣孔,令壓縮空氣由此進入排水管內(nèi),氣水混合,流體比重減輕,氣水混合體將迅速上升,排出積水；(2)開啟鼓風機和空氣調(diào)節(jié)閥時,風量要緩慢增加,防止大風量沖擊損壞橡膠膜片和布氣管道系統(tǒng),降低膜片的使用壽命和氧的利用率。

2.3 曝氣管螺紋接口易斷裂

曝氣管螺紋接口的斷裂將導(dǎo)致壓縮空氣從曝氣管脫落的管口噴出，從而出現(xiàn)局部曝氣而大面積不曝氣的現(xiàn)象，造成生物池的短路，最終影響出水水質(zhì)的穩(wěn)定性；同時曝氣池中的泥水混合物會從破損的微孔曝氣管滲進曝氣主管，造成其它未破損的曝氣管堵塞，加劇影響曝氣池的曝氣效果，影響出水水質(zhì)。

解決方案分析：造成這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是曝氣管支架長期浸泡在污水中老化、變脆導(dǎo)致的。檢修過程中發(fā)現(xiàn)廠家使用的支架為塑料材質(zhì)，后維修過程中為了避免支架易碎，更換為不銹鋼材質(zhì)，曝氣管螺紋接口斷裂的現(xiàn)象得到一定的改善，但是仍然存在。通過調(diào)研及分析，認為曝氣管接口易斷裂是管式曝氣器自身接口方式導(dǎo)致的，同時橡膠管膜式微孔曝氣器在實際使用過程中還是引起鼓風機進出口壓差較高，風量不足，易調(diào)機等問題的主要原因，因此后續(xù)考慮改管式曝氣器為盤式曝氣器。

3 結(jié)論

本文以實際生產(chǎn)運行為依托，針對橡膠管膜式微孔曝氣系統(tǒng)中的一些問題進行了分析、研究，并給出了一定的解決方案。對于橡膠管膜式微孔曝氣器在實際使用中出現(xiàn)了一系列的問題，后續(xù)我們考慮將進行生產(chǎn)性試驗予以更換為盤式曝氣器。

(本文文獻格式：方 冰.某污水處理廠管式微孔曝氣系統(tǒng)診斷性研究[J].山東化工，2017，46(14)：196，199.)

Diagnostic Study of Tubular Microporous Aeration System in a Sewage Treatment Plant

FangBing

(The Third Sewage Treatment Plant of Henan Xiamen Eagle WaterConstruction Investment Co., Ltd., Henan Pingdignshan 467036，China)

Aeration system is the most important processing system in the activated sludge process. On the basis of the production practice of a sewage treatment plant, the main problems of the aeration system factory pipe were analyzed and diagnosed. And then some solutions were given to solve these problems. For the rubber tube membrane type microporous aerator, some of its own defects were shown and these aerators would be replaced by disc aerator through the production test.

blast aeration system; problem; countermeasure

2017-05-14

方 冰(1985—)，女，助理工程師，主要研究方向：污廢水處理理論與技術(shù)。

X703

A

1008-021X(2017)14-0196-01