大型板帶熱軋水處理設(shè)備常見問題分析及解決方法

金亞飚

（寶武水務(wù)科技有限公司，上海 201900）

引言

大型板帶熱軋水處理包括凈環(huán)水系統(tǒng)、層流水系統(tǒng)、濁環(huán)水系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)。其中，凈環(huán)水系統(tǒng)為設(shè)備間接冷卻水系統(tǒng)，層流水系統(tǒng)和濁環(huán)水系統(tǒng)為工藝直接冷卻水系統(tǒng)，污泥處理系統(tǒng)處理凈環(huán)水系統(tǒng)、層流水系統(tǒng)、濁環(huán)水系統(tǒng)的過濾器反洗排水。下面就大型板帶熱軋水處理常用設(shè)備問題進(jìn)行了分析，并就解決方法進(jìn)行了探討，可供類似項(xiàng)目建設(shè)或水處理運(yùn)維做參考。

1 水處理常用設(shè)備簡(jiǎn)介

大型板帶熱軋水處理常用設(shè)備包括水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、高速過濾器、刮油刮渣機(jī)、污泥濃縮機(jī)、污泥脫水設(shè)備、各種加藥裝置、起重機(jī)等。水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υO(shè)備，高速過濾器、刮油刮渣機(jī)為水處理設(shè)備，污泥濃縮機(jī)、污泥脫水設(shè)備為污泥處理設(shè)備，各種加藥裝置為水處理輔助設(shè)備，起重機(jī)為生產(chǎn)輔助設(shè)備［1］。

水泵包括循環(huán)供水泵和各級(jí)提升水泵，冷卻塔風(fēng)機(jī)屬于凈環(huán)水系統(tǒng)、層流水系統(tǒng)、濁環(huán)水系統(tǒng)等各系統(tǒng)，鼓風(fēng)機(jī)用于為高速過濾器反洗提供氣源，高速過濾器用于去除水中懸浮物和氧化鐵皮顆粒，刮油刮渣機(jī)去除濁環(huán)水系統(tǒng)平流沉淀池內(nèi)水中浮油，污泥濃縮機(jī)對(duì)凈環(huán)水系統(tǒng)、層流水系統(tǒng)、濁環(huán)水系統(tǒng)的過濾器反洗排水進(jìn)行濃縮，污泥脫水設(shè)備對(duì)污泥濃縮池排泥進(jìn)行脫水處理。加藥裝置包括循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定加藥設(shè)備、石灰乳制備設(shè)備以及PAM加藥裝置等。起重機(jī)包括抓斗起重機(jī)、電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)、電動(dòng)手動(dòng)葫蘆等。

2 設(shè)備故障分類及頻次分布

大型板帶熱軋水處理常用設(shè)備故障分類及頻次分布見表1。

表1 大型板帶熱軋水處理常用設(shè)備故障分類及頻次分布

3 問題分析

3.1 水泵斷軸問題

（1）現(xiàn)狀介紹

循環(huán)供水泵在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生水泵泵軸易斷裂的問題。水泵解體后，還會(huì)發(fā)現(xiàn)水泵葉輪有汽蝕穿孔。循環(huán)水處理單位常常會(huì)將此問題歸咎于水泵質(zhì)量問題。實(shí)際上循環(huán)供水泵泵殼頂部、管網(wǎng)最高點(diǎn)均安裝有自動(dòng)排氣閥，而且循環(huán)供水泵是淹沒式進(jìn)水。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，都是先進(jìn)行系統(tǒng)排氣然后才正式啟動(dòng)水泵的。另外，水泵吸水管、出水管的管徑也是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。由此可見，常規(guī)發(fā)生汽蝕的條件并不存在［2］。

（2）問題分析

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)為了應(yīng)對(duì)循環(huán)供水泵有時(shí)電機(jī)電流超大，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營管理人員有時(shí)會(huì)在正常設(shè)定的水泵開啟臺(tái)數(shù)的基礎(chǔ)上再多開1臺(tái)水泵作為工作泵，以起到平衡水泵電機(jī)電流的作用。正是這種做法不僅浪費(fèi)電能，還給水泵設(shè)備帶來危害。多開水泵會(huì)造成水泵偏小流量點(diǎn)運(yùn)行，從而產(chǎn)生徑向力，導(dǎo)致軸負(fù)載增加，泵軸出現(xiàn)疲勞效應(yīng)，且泵葉輪入口處存在局部汽蝕，汽蝕產(chǎn)生水擊、誘發(fā)振動(dòng)，對(duì)泵軸造成應(yīng)力破壞，泵軸受力情況惡化，最終疲勞斷裂。

3.2 平流沉淀池刮油刮渣機(jī)脫軌

（1）現(xiàn)狀介紹

濁環(huán)水系統(tǒng)二次平流沉淀池設(shè)置刮油刮渣機(jī)，刮油刮渣機(jī)為行車式。刮油刮渣機(jī)大車在沉淀池兩側(cè)軌道上沿著池長方向來回行走。刮油刮渣機(jī)帶刮油耙、刮泥耙，刮油耙用于刮沉淀池表面浮油，由進(jìn)水端刮向出水端的油槽，刮泥耙用于刮沉淀池底部泥渣，由出水端刮向進(jìn)水端底部污泥槽。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，會(huì)發(fā)生刮油刮渣機(jī)大車車輪脫軌的問題，甚至輪子會(huì)掉入池中。脫軌的位置往往是在距離平流沉淀池進(jìn)水端污泥槽附近。

（2）問題分析

經(jīng)過清池發(fā)現(xiàn)，在平流池底部靠近平流沉淀池進(jìn)水端污泥槽處，有大量氧化鐵皮堆積。而每次清池之后，刮油刮渣機(jī)都能正常運(yùn)行，但一段時(shí)間過后，就會(huì)發(fā)生平流沉淀池刮油刮渣機(jī)脫軌。經(jīng)研究，應(yīng)該是堆積在平流沉淀池底部的氧化鐵皮阻擋住了刮油刮渣機(jī)的刮泥耙，使之無法前進(jìn)，導(dǎo)致大車偏移，并最終脫軌。熱軋水處理有大量的氧化鐵皮在平流沉淀池內(nèi)沉淀，特別是容易沉積在進(jìn)水端。刮油刮渣機(jī)的間斷運(yùn)行造成的，造成了氧化鐵皮堆積在池底，最終形成了刮油掛渣機(jī)運(yùn)行的障礙。

3.3 高速過濾器氣洗反洗風(fēng)機(jī)和風(fēng)管進(jìn)水

（1）現(xiàn)狀介紹

層流水系統(tǒng)和濁環(huán)水系統(tǒng)高速過濾器均采用氣水反沖洗，由鼓風(fēng)機(jī)向高速過濾器提供氣洗氣源，鼓風(fēng)機(jī)將空氣加壓由供氣管道送入高速過濾器。供氣管道進(jìn)入高速過濾器處接口設(shè)有自動(dòng)控制切斷閥門，須氣洗時(shí)，該閥門開啟，氣洗結(jié)束后，該閥門關(guān)閉。每臺(tái)過濾器頂部還帶自動(dòng)排氣裝置，排氣裝置應(yīng)由自動(dòng)排氣閥及手動(dòng)閥門組成。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，往往發(fā)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)供氣管道內(nèi)有大量的積水，需要定期排放。有時(shí)，管道內(nèi)的水還會(huì)反入鼓風(fēng)機(jī)，造成鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備故障。另外，過濾器頂部自動(dòng)排氣閥也常常會(huì)漏水，特別是在過濾器反洗進(jìn)氣需要排氣時(shí)，?？梢钥吹脚艢忾y處的水沿著過濾器側(cè)壁流淌至地面，造成環(huán)境污染。

（2）問題分析

過濾器反洗進(jìn)氣口位于過濾器底部。即便氣洗時(shí)已經(jīng)沒有外部進(jìn)水，但過濾器內(nèi)是高水位的，閥門開啟后，必然會(huì)有水進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)供氣管道，甚至沿著鼓風(fēng)機(jī)管道進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部。在氣水反洗時(shí)，過濾器內(nèi)的水更是容易進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)管道和鼓風(fēng)機(jī)。

過濾器氣洗或氣水反洗時(shí)，過濾器一方面由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣，另一方面通過過濾器頂部的自動(dòng)排氣閥排氣。自動(dòng)排氣閥主要由閥帽、閥蓋、浮桶、連桿、閥體組成，浮桶連著連桿，可以上下自由運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)排氣閥產(chǎn)品本身特性決定了，只要在過濾器罐體處于滿水狀態(tài)時(shí)，很難確保沒有水會(huì)從排氣閥中漏出。

3.4 旋流池抓斗橋式起重機(jī)抓斗旋轉(zhuǎn)纏繞

（1）現(xiàn)狀介紹

旋流池抓斗橋式起重機(jī)位于旋流池上方，抓斗通常為四繩防纏繞抓斗。該起重機(jī)定時(shí)將沉淀于旋流池底部的氧化鐵皮抓取出來，堆放于旋流池旁露天渣坑，定期外運(yùn)處置。

（2）問題分析

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，每當(dāng)起重機(jī)抓斗進(jìn)入旋流池水面以下時(shí)，抓斗會(huì)伴隨著旋流池內(nèi)旋轉(zhuǎn)水流而旋轉(zhuǎn)，有時(shí)會(huì)發(fā)生抓斗鋼絲繩纏繞，導(dǎo)致起重機(jī)無法使用的情況。

4 解決方案

4.1 克服水泵斷軸問題

循環(huán)供水泵電機(jī)電流易超額定電流，實(shí)際都是源于水泵實(shí)際供水能力與實(shí)際用水需求不匹配，水量超設(shè)計(jì)水量，必須采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)措施。方法一：是將水泵出水口的手動(dòng)閥門開啟度調(diào)小，以控制供水流量。方法二：凈環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水是經(jīng)熱軋?jiān)O(shè)備換熱后以余壓上冷卻塔的，將冷卻塔上水管閥門開啟度調(diào)小，同樣也可以控制供水流量；濁環(huán)水系統(tǒng)軋機(jī)各用戶端設(shè)有泄壓閥用于控制供水壓力，應(yīng)要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)供水壓力要求調(diào)整泄壓閥的工作壓力。方法三，循環(huán)供水泵全部采用變頻水泵，用于調(diào)節(jié)。方法一屬于供水側(cè)調(diào)節(jié)，方法二和方法三均屬于用戶端調(diào)節(jié)。方法三便于自動(dòng)調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制，但投資遠(yuǎn)高于方法一和二。方法一和二相對(duì)簡(jiǎn)單、投資低，從供水安全可靠性而言，調(diào)節(jié)回水比調(diào)節(jié)供水更安全，因此方法二優(yōu)于方法三，是最值得推薦的方案。

在實(shí)際生產(chǎn)中，常用手動(dòng)蝶閥用于調(diào)節(jié)水量。手動(dòng)蝶閥的結(jié)構(gòu)特性決定其在用于調(diào)節(jié)流量時(shí)，其閥板一直處于水流沖擊狀態(tài)，一方面影響閥門使用壽命，另一方面閥板容易位移造成調(diào)節(jié)不準(zhǔn)，需要經(jīng)常人工調(diào)整。因此，建議調(diào)節(jié)用的手動(dòng)閥門采用閘閥或者截止閥等。

4.2 克服平流沉淀池刮油刮渣機(jī)脫軌

平流沉淀池刮油刮渣機(jī)問題解決方法就是正確操作刮油刮渣機(jī)。對(duì)于平流沉淀池刮油刮渣機(jī)，應(yīng)使之24 h 連續(xù)運(yùn)行，確保平流沉淀池底部氧化鐵皮污泥均能順利進(jìn)入平流沉淀池污泥槽。對(duì)于多格運(yùn)行的平流沉淀池，當(dāng)發(fā)生刮油刮渣機(jī)故障，需要停機(jī)維修，應(yīng)同時(shí)停水。

4.3 解決高速過濾器氣洗反洗風(fēng)機(jī)和風(fēng)管進(jìn)水

針對(duì)高速過濾器氣洗反洗風(fēng)機(jī)和風(fēng)管進(jìn)水，可以采取修改管路走向的方法。反洗風(fēng)機(jī)通常是設(shè)置在地面上的，風(fēng)機(jī)出口的反洗風(fēng)管仍近地面敷設(shè)，但之后架空敷設(shè)至高速過濾器旁，然后再垂直向下接至高速過濾器底部的反洗進(jìn)氣口。其中，架空敷設(shè)管道的設(shè)置高度應(yīng)高于高速過濾器頂部。這樣反洗時(shí)，在無壓狀態(tài)下，高速過濾器內(nèi)部的水就無法越過架空敷設(shè)的反洗進(jìn)氣管大范圍入侵，也能保護(hù)鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備［3］［4］。

4.4 克服旋流池抓斗橋式起重機(jī)抓斗旋轉(zhuǎn)纏繞

旋流池起重機(jī)抓斗問題解決方法就是要科學(xué)操作。旋流池作業(yè)時(shí)，一定要將行車大車停穩(wěn)，小車運(yùn)行到旋流池中心導(dǎo)流筒上部，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)旋流池中心導(dǎo)流筒洞口方能將抓斗下降。抓斗下降時(shí)，應(yīng)將抓斗開口度放到最大位置，盡量減少碰壁。抓斗下降到旋流池中心筒里接觸水時(shí)，下降稍停一下，然后迅速將抓斗插到水里，直至將抓斗放到旋流池底部氧化鐵皮上。抓斗到了旋流池底部氧化鐵皮上時(shí)，鋼絲繩會(huì)有松弛現(xiàn)象，需要操作人員注意觀察。抓好氧化鐵皮后，迅速拉出水面，然后將上升卷揚(yáng)機(jī)停止，使被鉸的鋼繩恢復(fù)到原位，再將抓斗按正常速度提出旋流池中心筒。當(dāng)抓出的氧化鐵皮在斗內(nèi)僅為1/3 時(shí)，可暫停抓運(yùn)，過1 h 繼續(xù)抓。若抓斗已吊出水面而鋼絲繩纏繞嚴(yán)重，無法繼續(xù)上升時(shí)，停止上升，待纏繞放松后，可進(jìn)行作業(yè)。

5 小結(jié)

大型板帶熱軋水處理設(shè)備常見問題及解決方法，不僅適用于熱軋水處理。其實(shí)也屬于循環(huán)水處理中的通用性問題，可以舉一反三，借鑒思考。