污水處理廠提標擴建工程中常見設(shè)備問題分析及建議

0引言

珠海市某污水處理廠一期工程設(shè)計規(guī)模為3萬m³/d,污水處理工藝采用鼓風(fēng)曝氣改良A²O氧化溝工藝,主要出水指標達到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B排放標準。工程項目在原有工藝基礎(chǔ)上增加精密過濾池,新增生化池、二沉池、集配水井以及相應(yīng)的污水處理設(shè)備,提標擴建后污水處理規(guī)模達到8萬m³/d,提標后出水指標達到國家標準GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及廣東省地方標準DB 44/26—2001《水污染物排放限值》第二時段一級標準的較嚴者。污水處理工藝流程如圖1所示。

1 常見設(shè)備問題

1.1 粗格柵

原廠內(nèi)粗格柵為回轉(zhuǎn)式粗格柵,使用中存在較多問題。

1)工藝運行人員反饋,其清渣效果較差。進水污水中的塑料袋、樹葉、紙屑、纖維類等沾水后黏附性較強的垃圾會黏附在回轉(zhuǎn)格柵機耙齒上,回轉(zhuǎn)格柵機靠重力清掃耙齒的裝置效果并不理想,垃圾會繼續(xù)黏附在耙齒上并被帶入格柵機后端,進水泵房由此積累大量垃圾,從而影響提升泵的穩(wěn)定運行。

2)維修維護人員反饋格柵機故障率較高且維修較為煩瑣。進水污水中大塊木方、編織袋等垃圾會造成格柵機底部卡死,設(shè)備經(jīng)常因為底部垃圾卡死導(dǎo)致保險銷斷裂、驅(qū)動鏈斷鏈、牽引鏈脫出等問題,部分情況下還需停止進水并清池下井維修。此格柵機應(yīng)用在設(shè)計時需考慮進水管網(wǎng)中的垃圾情況,如條件允許,應(yīng)盡量選用鋼繩式格柵機,此類格柵機前后由柵條隔離,垃圾無法從前端被帶入后端,水下部分結(jié)構(gòu)極其簡單,僅為柵條且無轉(zhuǎn)動部件,水下部分損壞可能性極低,僅維修水上部分不用停止進水即可完成。鋼繩式格柵機一般采用卷筒起吊鋼絲繩,需使用韌性更好的316鋼絲繩。

污水處理廠的輸送機基本可分為皮帶輸送、螺旋輸送兩種,原廠內(nèi)粗格柵配備螺旋輸送機,具有密閉性好、垃圾清理較為徹底的優(yōu)點,觀感較好,但并不適合大塊垃圾較多的粗格柵位置,如在污水中撈出的編織袋等大塊垃圾就經(jīng)常將螺旋卡死。為保障設(shè)備的穩(wěn)定運行,粗格柵配套的輸送機選型時建議選擇皮帶輸送的方式。

1.2 提升泵

提升泵房新增3臺提升泵,原設(shè)計要求提升泵功率為75 kW,實際到貨安裝為55 kW,不能滿足使用要求。每年11月至次年5月為枯水期,廠內(nèi)進水量較少,按照以往經(jīng)驗,泵房進水液位需控制在2 m以上(保護水泵,避免液位過低而燒泵),此液位下的正常需求水量由2臺功率75 kW、流量2 900 m³/h(每臺流量1 450 m³/h)的提升泵提供,但是目前2臺55 kW 的水泵只能滿足2500 m³/h(每臺流量1 250 m³/h),造成400 m³/h的水無法進行處理,多開一臺泵會導(dǎo)致液位過低,水泵報警。建議在下次技術(shù)改造中,將其中一臺水泵更換為37.5 kW的功率,并安裝變頻器,方便水量在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié),同時達到節(jié)能的目的。

1.3 細格柵

提標擴建后水量從3萬t/d增加到8萬t/d,垃圾量增加2倍多,但是細格柵仍沿用舊式的耙式細格柵,垃圾過濾量嚴重不足,很多垃圾直接進入后續(xù)的工藝中。在紫外線前端增加了18 mm孔徑的精密過濾器,導(dǎo)致精密過濾器進水含有較大顆粒,對精密過濾器造成巨大壓力,經(jīng)常報警堵塞。在前期設(shè)計選型時未充分考慮到原有設(shè)備的性能參數(shù)對后續(xù)工藝的影響,后期將細格柵更換成3 mm孔徑的內(nèi)進流細格柵,確保后續(xù)工藝設(shè)備正常運行,保證SS的達標。

1.4 鼓風(fēng)機

現(xiàn)廠內(nèi)鼓風(fēng)機為磁懸浮鼓風(fēng)機,其相較單機離心式鼓風(fēng)機效率更高、維護維修較少,但磁懸浮與空氣懸浮問題相似,其葉輪嚴禁反轉(zhuǎn),一般會在鼓風(fēng)機出口管道安裝一個止回閥防止出口空氣逆流導(dǎo)致葉輪反轉(zhuǎn)。止回閥一般選用雙瓣式止回閥,實際應(yīng)用中經(jīng)常因閥瓣彈簧失效出現(xiàn)無法止回現(xiàn)象?，F(xiàn)廠內(nèi)鼓風(fēng)機止回閥后端加裝了一臺手動閥門,其操作煩瑣且速度較慢,為保險起見,空氣懸浮、磁懸浮風(fēng)機需在出口位置加裝電動閥門,其信號集成在鼓風(fēng)機控制系統(tǒng)內(nèi),與鼓風(fēng)機的啟動、停止進行聯(lián)動。

新增鼓風(fēng)機沒有根據(jù)設(shè)計推薦采購進口品牌,鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速高,對設(shè)備的質(zhì)量要求較高,非知名品牌會影響后續(xù)的使用壽命及維護成本;且現(xiàn)在鼓風(fēng)機噪聲很大,存在廠界噪聲超標及職業(yè)健康危害的風(fēng)險。后續(xù)可對鼓風(fēng)機做消音處理,增加隔音罩,鼓風(fēng)機房內(nèi)壁鋪設(shè)吸音棉,做好密封處理^[1]。

1.5 水下設(shè)備

二期生化池水下推流器、攪拌器、內(nèi)回流泵的起 吊裝置搖把處于護欄外,需要貼近護欄搖起,無法用力搖動且存在安全隱患。使用至今,部分鏈條已經(jīng)斷裂,且在維保檢查中發(fā)現(xiàn)有推流器導(dǎo)桿未安裝到位。供貨商在主設(shè)備的配件上存在偷工減料的行為,也存在安裝人員不專業(yè),沒有考慮實際使用場景的情況。后續(xù)廠內(nèi)通過技術(shù)改造,自行對以上問題進行整改。

1.6 精密過濾器

因廣東地區(qū)有雨季及臺風(fēng)天氣,每逢大雨大風(fēng)天氣,精密過濾池內(nèi)會進入大型顆粒型垃圾,導(dǎo)致過濾網(wǎng)及沖洗噴頭堵塞,建議在安裝精密過濾器的時候進行加蓋密封。精密過濾器的控制柜中含有PLC、通信模塊等元器件,雨水易通過散熱通風(fēng)口進入,對元器件造成損壞。建議將控制柜安裝在距離精密過濾器較近的室內(nèi)構(gòu)筑物中,或做好防風(fēng)防雨處理。

1.7 脫水機

脫水機房污泥螺旋輸送機功率偏小,漏泥嚴重,設(shè)計時沒有考慮到污泥運輸量,目前只能處理單臺一半的額定值。干泥泵的功率及大小尺寸要與現(xiàn)場一期的土建安裝位置相符合對應(yīng),實際干泥泵安裝位置過小,導(dǎo)致維修空間嚴重不足。后續(xù)的技術(shù)改造過程中,需選用功率及尺寸合適的干泥泵,同時增加破橋裝置,防止脫水機的出泥堵塞在干泥泵的進料口。

臥螺式脫水機出現(xiàn)最頻繁的問題為干泥泵入口搭橋?qū)е略O(shè)備停機,解決方式多為加裝破橋裝置,但在實際使用中,效果一般,因為搭橋本身并無報警,設(shè)備在搭橋后幾分鐘便會將泥堵至脫水機出口,直至轉(zhuǎn)鼓電機過載才會報警停機,此時進行修復(fù)較為耗時。后期可設(shè)置專門的破橋報警,在料斗頂部設(shè)置物料探頭實現(xiàn)搭橋報警,從而在設(shè)備堵塞前及時停機^[2]。

脫水機房設(shè)計需考慮拆卸外運問題,原設(shè)計吊機無法把設(shè)備吊裝至車輛裝卸位置,后期需采取擴寬大門、加強地面等辦法保證車輛可停至起吊位置。

1.8 加藥裝置

PAM加藥系統(tǒng)采用隔膜泵,由于PAM中有大量的絮狀物,濃度過高,運行過程中隔膜泵經(jīng)常出現(xiàn)絮狀物磨破隔膜現(xiàn)象;PAM濃度過高加上隔膜泵振動過大,藥劑的輸送管道也經(jīng)常斷裂漏藥,嚴重影響生產(chǎn)。對此,建議PAM加藥泵選用螺桿泵?，F(xiàn)場僅兩臺 PAC加藥泵,無備用,如故障后維修速度太慢,將影響二期的生產(chǎn)運行,故需要安裝備用加藥泵。

1.9中水系統(tǒng)

中水系統(tǒng)為恒壓供水系統(tǒng),中水泵選用多級離心式的管道泵,此類泵最大優(yōu)點為揚程高,但嚴禁空轉(zhuǎn)干磨及砂石磨損。其引水位置設(shè)置較為重要,原中水系統(tǒng)引水位置在出水的落水口位置,落水翻滾劇烈,水花較大,大量空氣被吸入管內(nèi),且引水管徑較小(中水系統(tǒng)3臺泵,額定總流量150 m³/h,入口管徑為DN100鋼管,按1.2 m/s算其過水流量為34 m³/h),中水系統(tǒng)經(jīng)常因抽到空氣過多導(dǎo)致空轉(zhuǎn)干磨,3臺水泵投運僅10天就因機械密封破裂、主軸磨損而報廢,設(shè)計在采用此類泵時需考慮進水是否水流穩(wěn)定且充足。

1.10自控裝置

遇到雷雨天氣,PLC控制柜的電源防雷器損壞,工業(yè)交換機損壞,導(dǎo)致設(shè)備故障,中控室無法接收信號,無法遠程控制。經(jīng)深入檢查,廠內(nèi)各個設(shè)備的控制柜的防雷器品牌質(zhì)量參差不齊,且部分選型不符合要求,工業(yè)交換機均未做防雷保護。污水廠區(qū)周圍較為空曠,面積大,易遭受雷電危害,且污水廠控制系統(tǒng)大多是工作電壓低的電子儀表設(shè)備,承受雷擊的能力較弱,雷電對設(shè)備的安全運行存在嚴重的威脅,需要請專業(yè)的防雷機構(gòu)做系統(tǒng)的排查并進行防雷改造。

2經(jīng)驗總結(jié)及建議

2.1 設(shè)計選型

很多設(shè)計人員很少接觸(沒有條件)與關(guān)注(自己不重視)建設(shè)及后期運行,而在設(shè)計中僅以假定設(shè)計條件為基礎(chǔ),依據(jù)規(guī)范來進行設(shè)計計算,忽略了很多實際因素,造成了設(shè)備選型不當,無法滿足使用要求的情況,出現(xiàn)這樣或那樣的問題幾乎是必然的。這就需要使用單位嚴審設(shè)計文件及安裝圖紙,結(jié)合使用實際,核對設(shè)備的使用參數(shù)是否能夠滿足要求,爭取在設(shè)計階段切斷問題的源頭^[3]。

使用單位在審核設(shè)計文件時,首先應(yīng)確保采購的設(shè)備能滿足或優(yōu)于設(shè)計工藝要求;其次應(yīng)選擇在國內(nèi)有較多成功運行工程案例的設(shè)備,特別是一些工作環(huán)境惡劣、需要長期運行、對污水廠能否正常運轉(zhuǎn)以及運行費用影響重大的重要設(shè)備、關(guān)鍵的工藝設(shè)備一定要選擇質(zhì)量可靠、運行穩(wěn)定、檢修方便的知 名品牌;最后要重視配套的電氣控制設(shè)備的選用,根據(jù)經(jīng)驗去判斷其性能與特點是否滿足使用要求,以保證設(shè)備安全可靠運行^[4]。

2.2采購驗收

總包項 目的設(shè)備采購由承包商來完成,總包方在同招標代理編寫標書時,根據(jù)設(shè)計文件要求給出的設(shè)備主要參數(shù)明確,但在設(shè)備的配套設(shè)施及電氣元器件上沒有進行明確要求,會造成設(shè)備大問題沒有、小問題不斷的情況,如電控柜的防雷器使用質(zhì)量較差的品牌,導(dǎo)致其遇到雷雨天氣發(fā)生損壞。使用單位在審核標書時,應(yīng)盡可能細化設(shè)備的技術(shù)要求,如進一步明確設(shè)備的主要參數(shù)、標準件的品牌型號、設(shè)備材質(zhì)、備品備件清單等,以免在后續(xù)安裝及使用過程中產(chǎn)生不必要的紛爭。

在驗收環(huán)節(jié),使用單位應(yīng)根據(jù)合同條款及采購技術(shù)要求與供應(yīng)商代表一起開箱驗收,如有補充合同的,一并驗收。應(yīng)重點驗收現(xiàn)場實物的名稱、型號及規(guī)格與合同清單是否一致,關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)是否能達到要求,如有必要,應(yīng)對相關(guān)配件的材質(zhì)進行抽檢,由第三方檢測。最后,應(yīng)對設(shè)備的使用操作說明、保養(yǎng)手冊、相關(guān)檢測報告等臺賬進行驗收。對于不符合驗收條件的應(yīng)立即終止驗收,并要求供應(yīng)商按合同規(guī)定進行整改,直至驗收合格才可簽名確認驗收合格。

2.3 安裝施工

不管是總包方、第三方監(jiān)理還是供貨商,都缺少對安裝施工的監(jiān)管,也缺少對安裝質(zhì)量的重視。使用單位應(yīng)要求總包方加強對安裝施工的監(jiān)管力度,令其制定詳細的監(jiān)管措施,并對措施的落實情況進行考核。使用單位是設(shè)備的實際使用方,了解實際使用情況,能夠判斷安裝方式是否便于后續(xù)的操作、維修維護,是否會對原項目的設(shè)備造成不良影響。所以,在一些主要設(shè)備的安裝過程中,使用單位應(yīng)及時跟進安裝情況,有需要改造的及時通知供貨商改造^[5]。

3 結(jié)束語

污水處理系統(tǒng)由構(gòu)筑物與設(shè)備組成,設(shè)備問題對工程質(zhì)量與后期運行有著重要影響,穩(wěn)定可靠的設(shè)備是保證運行效果的必要條件。提標及擴建工作人員要花費更多的精力,嚴格把控各個環(huán)節(jié),才能避免后期的大量設(shè)備改造工作,使提標后的污水廠在設(shè)備狀態(tài)良好、操作維護方便的前提下安全有效地完成污水處理工作。

[參考文獻]

[1]王惠聰.污水處理廠機械設(shè)備的安裝與維護管理研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2019(8):187-188.

[2] 陳桂霞.某大型污水處理廠工程提標及擴建工程的設(shè)計體會[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2015(3):100.

[3]楊業(yè)玲,王阿華.城鎮(zhèn)污水處理廠提標建設(shè)技術(shù)路線及相關(guān)問題探討[J].城鄉(xiāng)建設(shè),2010(6):51-52.

[4] 閃紅光.環(huán)境保護設(shè)備選用手冊:水處理設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

[5]楊夫臣,趙雪梅.生活污水處理廠設(shè)備安裝與維護[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2014(1):315-316.

2024年第18期第8篇