污水處理廠米頓羅計量泵運行故障原因分析及處理

許飛

（合肥通用機械研究院，安徽 合肥 230000）

現階段城市污水處理廠為保證污水處理效果，會在相應工藝段設置藥劑投加點，如氧化溝出水端投加PAC藥劑，氧化溝及濾池進水端投加碳源乙酸鈉等，通過計量泵精確控制藥量的投加，達到相應的處理效果。污水廠出水水質能否達標以及水質處理效果好壞很大程度上取決于計量泵能否穩定，精準的投加藥劑。在實際生產過程中，計量泵經常會遇到各種故障，無法準確投加，但是對于該泵的原理以及在污水廠運行中維護的資料介紹比較少，以下根據在污水廠的調試生產經驗以及實際工作中遇到的問題，分析故障及產生的原因并提出相應的解決辦法。

1 米頓羅泵的原理

泵由驅動端和液力端兩大部分組成（圖1）。輸出流量取決于驅動端的沖程速度、液力端零件尺寸和沖程長度。無論泵在運行或者停止狀態，均可通過流量調節沖程調節改變沖程長度，驅動端根據可偏心機構原理工作。電動驅動與偏心機構（3）相連的渦輪（2），蝸桿（1），偏心機構將渦輪的旋轉運動轉換成連桿（4）的直線往復運動。當沖程為0%，連桿軸（B）與渦輪軸（A）對齊，所以連桿沒有直線往復運動。當沖程為100%，連桿軸（B）與渦輪軸（A）之間會產生偏心距，導致連桿產生直線運動（如圖2）。隔膜組件和連桿采用機械方式連接，與連桿同時進行直線往復運動。在吸入沖程時，隔膜開始向后運動，泵頭內壓力降低，當泵頭內壓力低于吸液管路壓力時，吸入口單向閥球被向上“推開”，進口管路中的介質進入泵頭腔室內。當吸入沖程結束，隔膜運動瞬間停止，泵頭壓力與進口管路中壓力相同，吸入口單向閥閥球復位。在排出沖程時，隔膜開始向前運動，泵頭內壓力立刻升高。當泵頭壓力高于出口管路壓力時，排出口單向閥閥球被向上“推開”，泵頭內的介質進入出液管路。當排出沖程結束時，隔膜再一次瞬間停止，泵頭內的壓力與出口管路內的壓力相同，出口單向閥閥球復位。然后再開始下一個循環。

圖1 泵的組成

圖2 沖程調節原理

2 常見故障原因分析及處理辦法

2.1 與泵體連接的外圍管路堵塞或者管路內有空氣

圖3 計量泵典型安裝圖

污水廠一般通過計量泵投加的藥劑以PAC和乙酸鈉居多，特別是在投加PAC時，事先將PAC粉劑投入溶解池內，通過攪拌器攪拌后泵送至投加點。如果藥劑質量差，含有雜質特別多，且攪拌溶解時間不夠，溶解不充分，雜質及未溶解的藥劑顆粒會導致泵進藥端過濾器甚至整個管路（如圖3）堵塞，泵體進出口單向閥球無法正常復位，藥劑無法正常投加。表現的故障現象為投加點無藥劑流出；泵出口管路流量計無流量值顯示，或流量值特別小，遠低于正常運行時的流量值；透明的Y型過濾器內充滿雜物或者堵死，泵頭內無單向閥球的動作聲；關閉泵出口閥門，出口管路壓力表值無變化。泵體在開始運行時，容易因進口管路內有空氣，泵無法吸入藥劑，出口管路流量計無流量值，泵在運行過程當中會因為管路內有殘余空氣導致管路振動大，流量計計量不準。

解決辦法及建議：（1）選用的投加藥劑要求質量高，雜質少，定期清理過濾器和溶解池，保證足夠的藥劑攪拌溶解時間，無論是粉劑還是罐車運送的成品溶液，質量差的藥劑含有不可溶解的固體小顆粒多，容易導致濾網堵塞及泵體單向閥球卡死，無法動作。（2）如果條件允許，可以在溶液池和泵進口管路之間增加一座上清液池，溶液池將藥劑充分攪拌溶解及雜質沉淀，沉淀后的藥劑清液再送入上清液池，計量泵直接從上清液池吸入藥液，雜質量少，極大減少管路及泵體堵塞。（3）在泵的進口端加裝沖洗管路，定期對整套加藥管路進行沖洗，防止藥液在管路內沉淀或者結晶，尤其是出口背壓閥，其構造是為了破壞出口虹吸現象，通道比管徑小，易堵塞。（4）一般在泵的進口加裝灌水管，在泵開始運行時，往灌水管灌入水，將泵進口管路內的空氣排盡，在泵啟動運行之后，打開出口管路的排氣閥門，排氣直到有藥液流出后，關閉閥門，保證管道內無殘余氣體，減少管路的震動和保證流量計準確計量。

2.2 泵體本身出現故障

由于泵體本身零配件的損壞及電機故障也會導致泵無法正常投加藥劑，原因可能是設備的長期運行缺乏保養及維護導致，配件超過正常使用壽命，也可能是長時間的異常工況導致的設備故障，常見的現象有泵頭檢查孔有藥劑漏出，泵頭檢查孔有潤滑油漏出，泵體齒輪噪音過大，安全閥及背壓閥漏液，出口壓力表指針波動大，阻尼器振動大。

解決辦法及建議：（1）泵頭檢查孔漏藥原因是隔膜破裂或者是隔膜安裝不密封，需要更換膜片或者重新正確安裝膜片；泵頭檢查孔漏油原因是油封破裂，需要更換油封，膜片及油封屬于易損件，一般泵體運行半年到一年需要檢查一次，如果發現有破裂或者磨損，需要及時更換。（2）泵體齒輪噪音過大原因可能是蝸輪和蝸桿齒隙過大，軸承磨損，或者是潤滑油標號不對或加注量不足，泵體渦輪和蝸桿間隙大，需要及時檢查，重新裝配，必要時進行更換；軸承磨損嚴重必須進行更換，污水廠常用米頓羅泵GM系列，其潤滑油標號為Mobilgear 600XP 220，每臺泵一次加注0.65L，潤滑油每半年檢查一次，確認其剩余量和剩余性能，及時補充或更換。（3）安全閥及背壓閥也是易損件，如果出現漏液需要首先檢查管路中是否憋壓，如果有則需要及時泄壓，泄壓過后如果還出現漏液情況，則安全閥及背壓閥內部的膜片可能破裂，需要更換膜片。（4）出口壓力表指針波動大，阻尼器振動大，原因是阻尼器內部的氣囊氣壓不足，或者是氣壓過大，需要及時補氣或者是放氣，在補氣或者放氣的過程中，觀察壓力表的波動情況，當壓力表指針波動最小時，則是阻尼器內部氣壓最合適的時候，此時，計量泵產生的脈沖震動最小，系統也最穩定。

2 日常運行維護建議

（1）投加藥劑或者藥液盡量減少雜質，確保藥劑的充分溶解，定期對溶解池和管路系統進行沖洗。（2）計量泵進口加裝灌水管，排盡泵進口管路空氣，出口管路的排氣閥待泵運行后要打開，排出管內氣體后關閉，保證管路系統穩定及流量計計量準確。（3）對泵體的易損件及管路系統附件如安全閥、阻尼器，定期檢查確保能夠正常運行，泵體內潤滑油要按照相應標號添加，定期檢查，及時補充和更換。

3 結語

米頓羅隔膜計量泵雖然在污水處理中屬于輔助設備，但是其運行情況的好壞直接影響水質處理能否達標，在污水廠的實際運行中，掌握好泵的故障及處理方法，做好泵的日常維護工作，降低設備的故障率，對于減少維修成本，減少藥劑浪費，保證出水水質達標具有重要的現實意義。