绍兴污水处理厂工艺设备合理选型的探讨方案

提要在绍兴污水处理厂的施工、安装、调试和试运行过程中发现，设计的水处理工艺设备在实际应用时有值得改进之处。结合实际安装调试过程中出现的问题探讨了该厂设备选型的合理性，提出了进一步改进的措施和建议。关键词污水处理厂设备选型合理性绍兴市绍兴污水处理厂是绍兴市县合建的一座集中处理印染废水的大型工业废水处理厂。处理规模为50万m3/d，目前建成一期30万m3/d。处理工艺采用水解-好氧活性污泥法-混凝沉淀法，剩余污泥在浓缩后直接脱水填埋。试运行结果表明，在进水pH=10～11，COD＝1200-1400mg/L,BOD＝400～600mg/L，SS＝200～300mg/L，色度300倍的情况下，经处理后出水pH=6～8，COD150mg/L，BOD20mg/L，SS100mg/L，色度60倍，处理水质达到了设计排放标准。但在调试中也暴露了某些工艺设备的不足。本文结合实际安装调试过程中出现的问题讨论该厂设备选型的合理性，以提出进一步的改进措施和建议，并供其他污水处理厂设计和设备选型时参考。1工艺设备绍兴污水处理厂设计时选用了49种不同的机械设备，主要包括格栅、吸刮泥机、带式压滤机、曝气头等专用设备和水泵、风机、阀门、闸门等通用设备，采用第四批日元贷款进行公开招标采购。这些设备分别安装在格栅间、调节池、厌氧池、曝气池、泵房、加药间、沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水间、鼓风机房等部位，绍兴污水处理厂建设过程中即是按这种设计要求进行设备购置和安装的。2对设备选型的讨论2.1格栅格栅设计中选用栅距10mm。由于原污水采用压力输送，各级中途泵站中已设置粗格栅，使本厂格栅的栅渣截留量很少。但是，从另一方面来看，绍兴污水处理厂的进厂污水80%为纺织印染废水，含有较多的纤维状杂物，这些细纤维杂物在进水格栅中却不能得到去除。为保证后续构筑物和设备的稳定运行，有必要增设筛网或细格栅，使这种污水中的细纤维物得到有效去除。2.2闸门和启闭机闸门设备选型采用国内合资企业的铸铁闸门，调试中发现关闭不严，尤其不能逆向止水。设计中厌氧池、曝气池共采用了48个放空闸门，安装调试时发现闸门不宜用作构筑物放空闸门，因为其密封性能不好，调试时几乎个个漏水。最后不得不加装闸阀来解决漏水问题。启闭机螺杆材质采用1Cr3，使用中发现锈蚀严重，尤其是安装在格栅间、厌氧池等前部构筑物的启闭机锈蚀更甚，故启闭机螺杆材质最好选用其它防锈材质(如AISI304)，以保证其可靠的使用寿命。2.3阀门设计中广泛采用了蝶阀。蝶阀用作空气调节、切断，比较灵活，且造价低，安装方便，特别是用在大口径空气管道上更为合适。调试和试运行期间尚未发现有缠绕、堵塞现象。但要保证阀门的正常使用，施工中则要注意垫片的选择，空气管上的垫片要耐高温，特别是安装在鼓风机出口部位，温度达100℃以上，普通的橡胶密封很容易变形老化。在2#污泥回流泵房的设计中采用了双蝶阀的设计方案，泵后无止回阀，由于泵池顶面低于曝气池水面，一旦突然停电，会造成大量污水倒流进泵池而溢出，使用管理十分不便，在调试过程中发生多次溢水事故。为解决这一问题，在调试时将其中靠近潜污泵的电动蝶阀全部更换成止回阀，实践证明这一设备的调整比较合理。2.4吸泥机绍兴污水处理厂的中沉池、二沉池、凝聚沉淀池全部采用静压式吸泥机，共计有18台。这种机型的最大优点是节约动力，节省能源。经过一段时间的使用，认为在二沉池、凝聚沉淀池使用吸泥机是可取的，但由于绍兴污水处理厂未设计沉砂池，因此中沉池(相当于其它污水处理厂的初沉池)中的砂砾会逐渐积累，且厌氧池本身的无机物含量较高，中沉池污泥的含水率偏低，容易造成吸泥机的堵塞现象。根据这一实际情况，中沉池理想的排泥设备若选用刮泥机效果会更好。另外，吸泥机在制造和安装过程中也存在一些缺陷：①提泥阀导杆不够长，不能够完全关闭。在吸泥管堵塞时，不便利用静压清通。②提泥阀螺杆为标准细螺纹，容易卡死，螺丝磨坏，也不利于调节提泥量。③在多个连接处漏水，影响到提泥效率。④集水槽抗浮、抗变形措施考虑不周。集水槽材质为不锈钢，制造采用4个直径150的大圆孔，并要求安装单位密封。在中沉池调试中曾发生整个集水槽不抗浮而被水冲垮。调试时经多次整改才满足现在的使用要求。2.5潜水搅拌器设计中采用了100多台潜水搅拌器，主要用于调节池、厌氧池和污泥储存池。由于采用国外先进产品，设备本身尚未发现大的问题。但值得注意的是潜水搅拌器由于是配套使用12极电机，其效率很低，电流较常规的国内电机要高出很多，因此必须考虑无功功率的补偿。调试中曾发生因无功功率太大而导致电容补偿柜严重不够的现象。另外，潜水搅拌器的控制方式也值得商榷。绍兴污水处理厂潜水搅拌器为1控5，1控6，并且为户外型。由于对南方气温高的问题考虑不周，控制柜内的热量散不出去，导致柜内大量接线烧坏，电流表融化，最后不得不重新更换。2.6潜污泵污水和剩余污泥的提升均采用国产潜污泵，共计有35台。装机容量2628kW。从目前的使用情况看设计中对一些细节应当注意：①泵的检修应考虑能把水泵吊上来后，直接放在运输车上，避免二次搬运。同时应预备检修通道，对大泵来讲，这一点尤为重要。②对变频调速的潜污泵，应注意在其它设备启动时，由于电压降低而跳闸的现象。③泵的控制柜，由于里面装有软启动器、变频器等电子仪器，一般是装在室内的，但应在现场能控制其开停。2.7鼓风机鼓风机是污水处理厂的重要设备，设备选型要慎之又慎。本厂设计中采用单级高速离心鼓风机4台，3用1备。单机风量Q＝1000m3/min，风压P＝189.56kPa，配电机1550kW，电机为水冷却型。鼓风机在调试过程中发生过两次重大事故，先后造成2台鼓风机的齿轮箱、叶轮被打坏，鼓风机报废。经分析，认为是鼓风机的叶轮固有频率与某一工况条件下的气流频率(或其它频率)一致而造成共振，从而导致事故的发生。事后，生产厂家对叶轮进行表面处理，改变其固有频率，并经多次拆装检查，才运转正常。2.8曝气头绍兴污水处理厂的曝气系统采用微孔橡胶膜片曝气头，其充氧能力、动力效率均较高。但在使用中发现，橡胶膜破裂后的维修更换非常麻烦，要把整池的污水放掉后才能更换。另外，曝气头之间的连接管线为塑料管材，采用粘接方式连接，容易造成渗漏，这些问题都需要在设计和设备选型时予以考虑。3结语总结以上讨论可认为：①在处理工艺确定后，设备配置是污水处理厂能否达到预期处理效果的关键，在选型时一定要慎之又慎。②关键工艺设备一定要选用质量可靠，运行稳定，检修方便的设备。在目前状况下，如果国内没有过关的设备，有条件的话，宜选用国外先进技术产品。③设备选型时要充分考虑到污水的特性，特别是以工业废水为主的大型污水处理厂的设备要能适应处理工业废水，如格栅、刮泥机等，不能完全套用市政污水处理工艺的设备。④在设备选型时，要重视相配套的电气控制设备的选用，要充分了解它的性能与特点，在电气设计中要与其相适应，以保证工艺设备安全可靠运行。