污水處理廠設(shè)備選型及設(shè)備管理探討

李寬

（江西洪城環(huán)境股份有限公司，江西 南昌 330000）

設(shè)備作為污水處理廠正常運行的基本前提，合理選擇及管理設(shè)備，可增加污水處理量，提升出水水質(zhì)，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。設(shè)備選型過程中，需積極考量多方面因素，保證設(shè)備生產(chǎn)效率及應(yīng)用質(zhì)量同時，實現(xiàn)整體投資效益。設(shè)備管理核心任務(wù)和目標為管控、使用及維修好設(shè)備，充分發(fā)揮其生產(chǎn)能效，保證生產(chǎn)安全性、穩(wěn)定性和可靠性，促進污水處理廠良好運行，實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

1 污水處理廠設(shè)備工藝要求

污水處理廠實際運行過程中，因工藝段不同，使用的設(shè)

備種類也不同，如脫水機、壓濾機等，設(shè)備類型繁多，其功能及價格也不盡相同。根據(jù)工藝要求，選取合理、經(jīng)濟的污水處理設(shè)備，實現(xiàn)污水達標處理的目的，在盡可能提升污水處理量的同時，降低成本支出，是污水處理廠投資建設(shè)時需考量問題。污水處理廠設(shè)備選型過程中，應(yīng)保證設(shè)備應(yīng)用具有成熟性、綜合性和經(jīng)濟性，保證設(shè)備投產(chǎn)使用所耗損資源量低，污水處理過程管控便捷。因此，污水處理廠設(shè)備工藝要求如下：一是應(yīng)保證工藝流程穩(wěn)定、高效，具有耐沖擊負荷能力，整體運作具有靈活性，設(shè)備布設(shè)結(jié)構(gòu)合理集約化。二是設(shè)備型號選擇、匹配合理性，整個運作過程十分穩(wěn)定可靠，具有良好的經(jīng)濟性，設(shè)備維修保養(yǎng)十分簡易，可使用周期較長。三是設(shè)備選取自動化控制技術(shù)，并配備專業(yè)化監(jiān)控儀表，可完成自動化管理，增強系統(tǒng)管控水平。四是設(shè)備系統(tǒng)運作存在靈活性和可調(diào)節(jié)空間。五是設(shè)備工藝設(shè)計美觀、空間布局合理，污水處理廠可采取有效的措施，減少對周圍環(huán)境影響，合理控制噪聲等污染。

2 污水處理廠各工藝段設(shè)備選型要點

2.1 細格柵設(shè)備選型

污水處理廠常見細格柵類型較多，如回轉(zhuǎn)式、階梯式及轉(zhuǎn)鼓式。其中使用頻次較高的便是回轉(zhuǎn)式格柵，此種類型清除纖維類垃圾成效較佳，但其實際運行過程中環(huán)境不佳，耙齒易老化損傷，尤其針對顆粒型固體垃圾，由于其自身整體構(gòu)造特性，分離成效不佳。階梯式初期主要以進口為主，現(xiàn)下國內(nèi)已經(jīng)存在廠家生產(chǎn)，其缺點與回轉(zhuǎn)式格柵類似，顆粒類固體垃圾最終分離成效較佳。轉(zhuǎn)鼓式格柵與其他型號相較，其SS去除率較高，尤其對纖維垃圾和固體垃圾均有較高的分離率，設(shè)備運行可靠性較高，可有效保護后續(xù)處理設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，建議工程應(yīng)用中選用此種類型。

2.2 鼓風(fēng)機選型

一方面，國產(chǎn)鼓風(fēng)機和進口鼓風(fēng)機比選。隨著90年代末期經(jīng)濟高速發(fā)展，全國范圍內(nèi)各大污水處理廠相繼建設(shè)，處理工藝多選用活性污泥法的鼓風(fēng)曝氣。因此，國產(chǎn)離心式鼓風(fēng)機逐步應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域中，機型逐步趨于高速、離心風(fēng)機過渡。以現(xiàn)階段的高速、單級、離心式鼓風(fēng)機為例，國產(chǎn)鼓風(fēng)機與進口鼓風(fēng)機相較，存在以下幾方面的差異性：一是實際風(fēng)量較小，一般低于250m3/min；二是實際種類較少，并未形成品牌系列，選擇范疇受限；三是實際風(fēng)量調(diào)節(jié)，主要以風(fēng)門進行控制，可調(diào)整控制范圍較小，且自身連續(xù)性不佳；四是鼓風(fēng)機內(nèi)部無自動預(yù)先旋轉(zhuǎn)進口導(dǎo)流葉片，無自動可調(diào)試出口導(dǎo)葉擴壓器，運行工況波動性不佳，整體運行效率較低；五是國產(chǎn)鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)緊湊性有待提升，其與國外先進品牌相較，其整體安裝尺寸較大，對廠房空間壽命和安設(shè)提升均較高；六是控制模式十分簡易，控制柜面板布局、質(zhì)量可靠性不佳。另一方面，單級、多級鼓風(fēng)機比較，包含以下特征優(yōu)勢：多級風(fēng)機調(diào)整風(fēng)量范圍較小，一般利用放空閥調(diào)整氣量，如此產(chǎn)生較高能耗和較大噪聲；單級風(fēng)機調(diào)節(jié)風(fēng)量主要依附于出口擴壓導(dǎo)葉完成，配合入口導(dǎo)葉提高工作效率；多級別風(fēng)機并不配備齒輪箱變速，針對電流為60Hz適用性較強。針對上述分析，單級別鼓風(fēng)機相較于多級鼓風(fēng)機，在投產(chǎn)運行效率、能耗及后續(xù)維護等方面的優(yōu)勢更凸顯。

2.3 曝氣設(shè)備比選

曝氣設(shè)備主要包含兩大類型，即機械曝氣、鼓風(fēng)曝氣，前者不配置相應(yīng)的鼓風(fēng)機房，設(shè)備維護便捷，投資較少，整體動力效率較低；后者系統(tǒng)元件構(gòu)成復(fù)雜，建設(shè)投資較大，但其擁有的動力與前者類型之比為1:2～3。國內(nèi)污水處理廠建設(shè)完成之后，運行投資較大是急需解決問題，所以選取運行效率較高的設(shè)備，是污水廠處理設(shè)備選型基礎(chǔ)原則，通過實踐表明，鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)在5～10年后，其節(jié)省運行費用可相抵高出機械曝氣基礎(chǔ)建設(shè)投資，對使用周期超過20年污水處理廠具有積極作用。

曝氣器作為鼓風(fēng)曝氣核心構(gòu)成，實際運行過程中維護體量大，使用年限較短，曝氣器自身優(yōu)劣決定該系統(tǒng)運行可靠性。以材質(zhì)為劃分基準，其包含類別較多，如剛玉、橡膠膜式、尼龍、工程塑料，其中橡膠膜式曝氣器釋放氣泡較小，隨著其材質(zhì)持續(xù)性改進，結(jié)構(gòu)不斷升級優(yōu)化，在污水處理中普遍應(yīng)用。橡膠膜式曝氣器類別包含盤式、管式、板式，前兩者單管表面積較大，價格差異較小，管道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡易，投入資金體量小，日常維護少。

2.4 提升泵選型

提升泵是污水處理廠重要設(shè)備，綜合分析各因素，選取合理設(shè)備。一是成本分析。采購成本方面，相同流量或功率的進口泵價格較高，其實際耗損能量較低，運行3～5年可補充成本差異。維護成本方面進口泵采購價格較高，維修成本較大，但其產(chǎn)生故障頻次較少，整體分析維護成本較低。進口泵使用周期可長達10年，國產(chǎn)泵僅為5～7年。二是性能分析。進口泵其構(gòu)成精細化，且配備成熟監(jiān)控系統(tǒng)，整體運行性能穩(wěn)定，故障率較低，若日常應(yīng)用、養(yǎng)護合理，運行5～7年不會出現(xiàn)較大故障。進口泵效率較高，其相較于國產(chǎn)泵，其耗能可降低20%～40%。三是維護保養(yǎng)。進口泵整體故障率較低，需依照運行時間做好各項操作，但其自身整體精密性較高，維修技術(shù)水平較高。進口泵與之匹配零件均需進口，價格較高，采購周期較長，需預(yù)先做好常損件配備工作。綜上所述，建議選取性能優(yōu)良穩(wěn)定及運行效率較高的進口泵，保證污水處理系統(tǒng)正常運行。

2.5 污泥濃縮設(shè)備選型

濃縮前污泥含水率較高，整體流量較小，脫水前污泥含水量較低，整體流量較小。現(xiàn)下污泥機械濃縮、脫水設(shè)備類型較多，包含真空過濾機、鼓篩過濾機、螺旋壓榨機、壓濾脫水機、滾壓式脫水機、帶式壓濾機、離心脫水機，從最終污水處理成效、工程投資、維護等方面比選，使用頻次較高的為帶式壓濾機、離心脫水機。針對污泥濃縮脫水機而言，其主要包含3種方式，對其進行綜合性比較，第一種為帶式濃縮機+帶式脫水機，設(shè)備經(jīng)濟性優(yōu)良，國內(nèi)生產(chǎn)且運行成熟，但其后續(xù)系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積較大，操作環(huán)境復(fù)雜；第二種為濃縮、脫水一體機，設(shè)備布局緊湊，環(huán)境條件優(yōu)良，是污泥機械處理最佳方式；第三種離心濃縮聯(lián)合脫水機，其人工勞動操作小，具有良好的連續(xù)性，但其經(jīng)濟性不佳，產(chǎn)生的噪聲較大。

3 項目實踐案例分析

某項目位于永豐縣城北部的恩江南北兩岸，其作為縣城區(qū)域內(nèi)政治、經(jīng)濟及交易中心，交通十分便捷，自然條件優(yōu)越，水資源豐富。該區(qū)域內(nèi)主要以新材料產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥等為核心產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)下排水主要將其輸送至縣城污水處理廠處理，但由于縣城污水收集系統(tǒng)缺乏完善，部分污水并未通過處理進入周圍臨近水體中，對城市環(huán)境造成污染。為進一步增強污水處理系統(tǒng)，提高其污水受納及處理水平，需對該廠進行擴建。實際處理設(shè)備選型過程中，綜合性考量處理廠水質(zhì)狀況、經(jīng)濟因素等，污水提升泵房依照2萬m3/d土建建設(shè)，現(xiàn)有潛污泵4臺；細格柵及沉砂池1座，布設(shè)2臺B=0.8m的細格柵；2座直徑均為2.43m的沉淀池；氧化溝共計2座，其單座有效容積為5200m3,污泥負荷設(shè)計參數(shù)為0.07；紫外線消毒池1座，當水流處于峰值流量，紫外線透過率為65%，且燈管使用周期末期紫外C輻射劑量應(yīng)超過16mJ/cm3,池內(nèi)布設(shè)2個模塊組，每個模塊應(yīng)包含3個紫外燈排架。濃縮脫水機房內(nèi)布設(shè)2臺帶式濃縮脫水一體機。通過合理設(shè)備選型，提高污水處理能力，降低成本支出，獲取良好的經(jīng)濟及社會效益。

4 結(jié)語

污水處理廠建成后，其處理設(shè)備是保證處理成效的關(guān)鍵，設(shè)備選型過程中應(yīng)進行綜合性考量。污水處理廠設(shè)備種類繁多，且價格不一，污水處理設(shè)備應(yīng)在保證質(zhì)量的同時，系統(tǒng)性考量其使用年限、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、工藝適用性等，保證設(shè)備選型具有合理性，確保污水處理廠高效、穩(wěn)定、安全運行。