绍兴污水处理厂工艺设备合理选型的探讨方案

绍兴污水处理厂工艺设备合理选型的探讨方案（精选2篇）

绍兴污水处理厂工艺设备合理选型的探讨方案 篇1

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

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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＝ 1200-1400 mg/L,BOD＝400～600 mg/L，SS＝200～300 mg/L，色度300倍的情况下，经处理后出水pH=6～8，COD<150 mg/L，BOD<20 mg/L，SS<100 mg/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。

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。对设备选型的讨论

2.1 格栅

格栅设计中选用栅距10 mm。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2628 kW。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＝1000 m3/min，风压P＝189.56 kPa，配电机1550 kW，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。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。

绍兴污水处理厂工艺设备合理选型的探讨方案 篇2

关键词：城镇污水处理厂,设备,选型

某城镇污水处理厂工艺流程按水力流程分为预处理段、生物处理段、污泥处理段、除臭系统段四个处理段。预处理段包括粗格栅间、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池;生物处理段包括高效沉淀池、曝气生物滤池、转盘滤池;污泥处理段包括污泥脱水机房;除臭系统段包括除臭车间。

1 预处理段

粗格栅间、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池在国内外的污水处理厂预处理中得到广泛的应用。粗格栅的目的是拦截进入污水处理厂污水中粒径较大的颗粒物, 避免损坏水泵的叶轮;沉砂池的目的是去除无机性泥沙, 减少对后续生物处理的影响。由于格栅和除砂设备原理简单, 国内设备厂家采用不锈钢材质, 设备性能和处理效果与国外进口设备差别不大。由于设备重量大, 从国外进口需要付出昂贵的运费和设备费用, 故建议选用国产设备满足粗格栅间、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池的要求。

2 生物处理段

高效沉淀池、曝气生物滤池、转盘滤池是法国威立雅水务的专利设计工艺。它去除污染物的效果和性能得到了全世界污水处理厂的广泛认可, 具有国内同等处理工艺不可比拟的优势。虽然其价格比国内的产品要高许多, 但是水处理效果是国内的处理工艺无法比拟的, 它与国内处理工艺的技术经济比较如下:

(1) 投资和运行成本分析。国外滤池投资比国内的重质滤料滤池平均高10%到30%, 但是看出水水质要求;关于运行成本分析, 国内的重质滤料滤池由于反冲洗系统的能耗高, 因此能耗要比国外的高20%至30%以上。

(2) 滤料寿命承诺期。国外承诺的是滤料寿命在15年以上, 而其它重质滤料基本上要3至5年后进行全部更换, 即使是进口滤料经过10年时间也开始逐步更换, 由此带来大量的维修费用和维护费用。

(3) 土建投资成本。国外的滤池由于单格面积较大, 因此国内的重质滤料滤池的土建费用要高一些, 但是差距不大。

(4) 设备档次。滤池的关键设备全部是进口, 否则寿命和性能都要差一些。风机、旋流头、气动蝶阀和控制仪表必须是进口的, 水泵也是进口的好一些, 空压机可以是合资的, 电气和自控元件应该是国际著名品牌在国内组装的。

通过上述的技术经济比较, 生物处理段推荐采用法国威立雅水务提供的专利设备。

3 污泥处理段

脱水机用来处理高效沉淀池的污泥, 带式脱水机和离心脱水机均可以达到要求。离心机相比带式机投资较高, 考虑到离心脱水机具有脱水效果好、操作环境好、维护工作量少的特点, 本工程采用离心脱水处理污泥。对国产和进口离心脱水设备进行技术经济比较:

(1) 材料。国内与国外设备中, 主要部件都采用不锈钢制造, 尤其是转鼓与螺旋部分全部采用不锈钢。

(2) 机型设计。国内仅有部分厂家拥有此项技术, 技术主要来源于与国外公司技术合作、引进, 仅有少数厂家是对国外技术进行消化吸收、改进后的创新技术, 但又各有不同:国内另有一少部分公司则吸收了阿法拉伐公司的BD挡板技术, 或其他公司的压榨式螺旋设计;另一种设计是在螺旋筒体上设置横截面为阿基米德螺线形的压榨板。国外离心机的设计除上述两种之外, 还有Lamella技术等。国外不同厂家的离心机在设计方面采用不同的技术, 在实现的方式也各有差异, 设计主要是通过改变转鼓与螺旋结构实现的, 但也有部分厂家通过对速差的反馈控制实现。

(3) 驱动方式。在驱动方式上, 国内与国外有较大的差异, 同时进口设备又有多达5~6种不同的驱动方式。国内离心机驱动方式通常较为单一, 采用最多的驱动方式为双电机结构, 即一台变频电机通过皮带直接驱动转鼓产生转动, 另一台电机通过减速器驱动螺旋。

由于不同驱动方式最终会导致不同的速差, 国产设备的速差一般最低值都在数转/分钟, 仅有少数厂家可达0.5r.p.m, 而国外的最低速差可达到0.2r.p.m, 相差十余倍, 即污泥的停留时间可增加十余倍。速差是影响泥饼含水率的关键因素, 低速差可产生更干的泥饼, 对螺旋的磨损也相应减少, 从而可大大延长螺旋的使用寿命。

(4) 差速器。国内及国外离心机所采用的差速器结构形式基本相同, 一般多为双级2K-H、3K、K-H-V等型式行星渐开线齿轮差速器, 或采用行星摆线针轮及渐开线齿轮差速器的组合形式。由于差速器转速高, 传递扭矩大, 对各零件在组装过程中的间隙调整要求特别高、公差要求非常精密, 间隙太大或太小均不利于差速器的运行, 离心机生产厂家往往需要专门设计及加工。

国内很多厂家进行过差速器的国产化尝试, 部分厂家的的机械加工精度以及某些性能基本达到国际水平, 但从整体来看, 尤其是在装配精度和装配经验上仍存在一定差距, 加之主要部件选用材质不当或受材料质量的制约, 往往造成差速器达不到设计要求, 效率较低, 寿命短。目前国内很多厂家往往采用进口差速器来满足设备的性能。

(5) 螺旋的密封方式。螺旋的密封方式大多采用机械密封或迷宫式密封, 这点在国产与进口离心机上是基本相同的。

(6) 磨损保护。国内外主要厂家的离心机在与污泥接触的螺旋叶片外缘采用了烧结耐磨合金片或陶瓷片镶嵌工艺, 可方便更换, 但整体更换成本相对较高。部分厂家对螺旋叶片外缘进行碳化钨热喷涂处理, 成本相对较低。

(7) 自控方式。离心机的高效脱水性能必须通过完善的自控系统才能得以实现。目前国内外的主流控制方式是PLC控制。

国外部分厂家的离心机的控制技术目前比国内领先数年, 近几年来, 部分厂家已经在十年前开始使用工业计算机或DCS控制系统, 可实现比PLC系统更多、更强大的控制功能。

以上通过整体的技术对比不难看出, 国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机, 国内离心机制造行业的整体水平与国外的离心机制造、新技术研发、尤其在整机可靠性、稳定性、使用寿命、装配精度、操作的灵活性、人性化、以及某些新技术的应用等方面还存在很大的差距, 因此推荐选用国外的离心脱水机。

4 除臭系统段

对目前除臭的两种常用方法进行分析比较如下表所示。

无机滤料生物过滤与有机滤料生物过滤相比, 主要的技术优势为建设集中处理臭气的生物滤池占地面积较少, 仅为1/5, 大大降低了征地费用。虽然其处理单位臭气的造价相对较高, 但降低征地费用的优势能弥补造价相对较高的缺陷。而且年运行费用差别不大, 还不受气候条件的影响。

无机生物过滤除臭法在国际得到广泛的应用, 技术成熟可靠。根据上述比较, 对于目前环境越来越受到重视的情况下, 推荐采用国外进口的无机滤料达到污水处理厂的除臭效果。

结语:城镇污水处理厂在各个处理段对设备有不同的性能要求, 建议在预处理段采用国产设备, 而在生物处理段、污泥处理段和除臭系统段选择进口设备。

参考文献