污水處理廠二級處理段主要設(shè)備故障及解決對策

楊曙光 楊戰(zhàn)步 劉偉

（中原環(huán)保股份有限公司，河南鄭州 450046）

1 引言

目前河南省大部分城鎮(zhèn)污水處理廠，如鄭州地區(qū)的鄭州新區(qū)、馬頭崗、王新莊、五龍口、雙橋、陳三橋、南三環(huán)、馬寨等幾座設(shè)計規(guī)模在5×104m3/d 以上的污水處理廠，洛陽地區(qū)的洛陽澗西污水處理廠、伊川縣污水處理廠、宜陽縣污水處理廠等，其主體工藝均采用活性污泥法［1-4］?；钚晕勰喾ǖ闹饕硎峭ㄟ^微生物的新陳代謝來降解污水中的COD，BOD，SS 等污染物，同時通過鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)控制溶解氧在生物池中的濃度，在生物池中設(shè)置厭氧、缺氧、好氧等不同的工況環(huán)境，以達(dá)到在降解有機(jī)污染物的同時脫氮除磷的目的。

污水處理廠的二級處理段又稱為生化處理段，是污水處理廠的核心處理工段，其主要構(gòu)筑物是生物池和二沉池。從泥水混合或者分離的角度來說，生物池的主要作用是讓泥水充分混合、讓微生物與進(jìn)水中的各種污染物有充分接觸，而二沉池的作用則是實現(xiàn)泥水分離，污泥沉淀至二沉池池底，然后進(jìn)入污泥泵房，通過回流污泥泵回流至生物池，或通過剩余污泥泵進(jìn)入污泥處理工段進(jìn)行污泥處理處置。生物池和二沉池可以是一一對應(yīng)的，如鄭州市五龍口污水廠一期工程、鄭州市馬寨污水廠等，也可以不是一一對應(yīng)的，如鄭州市五龍口污水廠二期工程，同時，考慮到鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，與生物池、二沉池配套的建（構(gòu)）筑物一般還有生物池配水井、二沉池配水井、回流及剩余污泥泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等。污水二級處理段設(shè)備運行的好壞，直接決定著整個污水處理廠運行的好壞，因此，研究污水處理廠二級處理段主要設(shè)備的常見故障及解決對策，對污水處理廠的運行管理人員來說尤為重要。

2 河南地區(qū)污水處理廠二級處理段主要設(shè)備

根據(jù)河南地區(qū)污水處理廠二級處理段的工藝特點，污水二級處理段的鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)一般采用高速離心鼓風(fēng)機(jī)、氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)，同時在生物池中設(shè)置功率不一的推進(jìn)器，以起到攪拌、混合、推流，防止污泥下沉的作用。二沉池系統(tǒng)目前采用較多的是周進(jìn)周出二沉池，其主要作用是將池底的污泥集中至二沉池的中心，同時防止二沉池的污泥因厭氧而上浮。在回流及剩余污泥泵房中，一般設(shè)置有回流污泥泵和剩余污泥泵，回流污泥泵一般采用軸流泵或離心泵，剩余污泥泵一般采用離心泵或螺桿泵。生物池配水井和二沉池配水井中一般僅有閥門等設(shè)備。

因此，在上述常見設(shè)備中，篩選出離心鼓風(fēng)機(jī)、生物池潛水推流器、周進(jìn)周出二沉池系統(tǒng)等3 種主要且常見設(shè)備，探討其常見故障，對相應(yīng)故障進(jìn)行原因分析，并找出其對應(yīng)故障的解決對策。

3 污水處理廠二級處理段主要設(shè)備的常見故障及解決對策

3.1 單級離心鼓風(fēng)機(jī)常見故障、原因分析及解決對策

離心鼓風(fēng)機(jī)在污水處理廠較為常見，鼓風(fēng)機(jī)組主要由鼓風(fēng)機(jī)、機(jī)座、聯(lián)軸器、增速器、潤滑油系統(tǒng)、驅(qū)動設(shè)備、儀表和控制系統(tǒng)等組成。鄭州市某3×104m3/d 規(guī)模的污水處理廠共采用3 臺高速單級離心鼓風(fēng)機(jī)，2 用1 備，其常見故障及解決對策如下。

3.1.1 常見設(shè)備故障

離心鼓風(fēng)機(jī)的主要作用是抽取空氣，通過管道輸送到生物池，為微生物提供足夠的氧氣，其常見的故障有：（1）出口壓力過大而停機(jī)，當(dāng)污水廠進(jìn)水量增大，生物池液位較高時，容易出現(xiàn)這種情況；（2）電動機(jī)過載；（3）喘振；（4）風(fēng)量不足。

3.1.2 對應(yīng)故障的原因分析

分析上述故障的具體原因如下：（1）在下雨天或水量的高峰時段，當(dāng)有些污水廠瞬時進(jìn)水量增大時，會通過二沉池配水井調(diào)節(jié)二沉池的進(jìn)水量，采取提高生物池液位的工藝調(diào)控措施，就會減小二沉池的負(fù)荷，防止二沉池“翻池”，但這種方法增大了生物池的負(fù)荷，這種情況下鼓風(fēng)機(jī)可能會因出口壓力過大而被“憋停”；（2）當(dāng)管路壓力損失增大，或者過濾器網(wǎng)眼堵塞時，電動機(jī)會出現(xiàn)過載情況；（3）鼓風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象在夏季較為常見，一般情況下，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)出口閥門開度過小，進(jìn)出口導(dǎo)葉不匹配或進(jìn)口空氣過濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致進(jìn)口空氣不足時，會引起喘振；（4）當(dāng)進(jìn)口過濾網(wǎng)堵塞或皮帶打滑導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不夠時，會出現(xiàn)風(fēng)量不足的情況。

3.1.3 對應(yīng)故障的解決對策

針對上述故障，在實際運行管理中常常采取以下應(yīng)對措施：（1）針對出口壓力過大而停機(jī)，可減小進(jìn)水量，適當(dāng)降低生物池液位，待鼓風(fēng)機(jī)穩(wěn)定后，再重新開機(jī)，后期調(diào)整生物池液位時，應(yīng)逐步調(diào)整，與鼓風(fēng)機(jī)調(diào)整的情況同步進(jìn)行；（2）針對電動機(jī)過載，如果是管路壓力問題，校對進(jìn)出口壓差即可，如果是過濾網(wǎng)問題，需更換或清洗過濾網(wǎng)；（3）針對鼓風(fēng)機(jī)喘振，可綜合排查進(jìn)口空氣、出口閥門開度、進(jìn)出口導(dǎo)葉等，針對不同的問題，綜合排查進(jìn)口過濾網(wǎng)是否堵塞，同時開啟的2 臺鼓風(fēng)機(jī)出口閥門或出口導(dǎo)葉開度是否一致等，針對不同的故障采取不同的策略；（4）風(fēng)量不足時，可更換或清洗過濾網(wǎng)，皮帶打滑時可更換皮帶。

3.2 生物池潛水推流器常見故障、原因分析及解決對策

生物池潛水推流器是污水處理廠生物處理系統(tǒng)中非常重要的一種設(shè)備，在生物池厭氧段、缺氧段、好氧段中均能用到，其主要作用是推流和攪拌，防止活性污泥在生物池中下降，同時推動污水在生物池中進(jìn)行流動。潛水推流器主要由葉輪系統(tǒng)、減速傳動系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和泄漏報警系統(tǒng)四大部分組成。

3.2.1 常見設(shè)備故障

生物池潛水推流器長期在污水中運行，難免會出現(xiàn)一些故障。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，其常見的故障有：（1）其中1 臺推流器的流速明顯低于生物池系統(tǒng)中其他的推流器，推流范圍?。唬?）運行不平穩(wěn)，運行時有雜音或晃動；（3）其中1 臺推流器運行電流大，明顯高于其他推流器；（4）機(jī)組發(fā)熱。

3.2.2 對應(yīng)故障的原因分析

分析上述故障的具體原因如下：（1）其中1 臺推流器流速低，有可能是該推流器的葉片被棉紗、塑料袋等雜物纏繞或者推流器電機(jī)反轉(zhuǎn)，如果推流范圍小，有可能是葉片松動或脫落；（2）運行時有雜音或晃動，有可能是齒輪的問題，如齒輪磨損、齒輪箱缺油等，也有可能是軸承磨損，或者其中1 扇葉片斷裂導(dǎo)致失衡等；（3）電流大，有可能是生物池液位過高，推流器的淹沒深度過大，導(dǎo)致負(fù)荷過高，也有可能是生物池污泥濃度過高，生物池中的液體密度過大，導(dǎo)致電流過大，也有可能是電源電壓突然降低所致或者葉輪被雜物纏繞；（4）機(jī)組發(fā)熱有可能是電源接線端滲漏或電纜破損，也有可能是定子繞組受潮，還有可能是齒輪錯位或磨損。

3.2.3 對應(yīng)故障的解決對策

針對上述故障，在實際運行管理中常常采取以下應(yīng)對措施：（1）停機(jī)并斷電檢查，清除葉片的雜物，檢查電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，如果葉片松動或脫落，則需要重新裝上葉片并安裝；（2）停機(jī)并斷電檢查，如果是齒輪的問題，可以更換齒輪或者添加齒輪油，同時檢查葉片是否斷裂；（3）如果是工藝問題，如生物池液位較高或污泥濃度過大所致，可適當(dāng)減小進(jìn)水量，降低生物池液位或加大排泥量，降低污泥濃度，同時檢查是否工作電壓過低，可調(diào)整工作電壓，加粗電纜引線等，檢查葉輪是否被雜物纏繞；（4）檢查電纜是否破損，壓緊螺母，如果是電子繞組受潮，可以更換機(jī)械密封或進(jìn)行烘干、浸漆處理，如果是齒輪錯位或磨損，可改善潤滑狀態(tài)或更換夾緊齒輪。

3.3 周進(jìn)周出二沉池系統(tǒng)常見異常、原因分析及解決對策

周進(jìn)周出二沉池系統(tǒng)的主要設(shè)備是刮吸泥機(jī)、浮渣擋板、進(jìn)水槽、擋水裙板及出水三角堰等。由于污水處理廠進(jìn)水的連續(xù)性，二沉池的刮吸泥機(jī)需要24 h 連續(xù)運行，以防止二沉池池底的污泥聚集或腐化上浮，因此二沉池系統(tǒng)常見的異常情況可以通過設(shè)備來改變，或者說二沉池設(shè)備的異常情況可以通過調(diào)整工藝來改變。

3.3.1 常見異常情況

周進(jìn)周出二沉池系統(tǒng)常見異常情況如下：（1）刮吸泥機(jī)運行負(fù)荷過大，具體表現(xiàn)為運行電流過大，轉(zhuǎn)速小于正常的運行轉(zhuǎn)速；（2）二沉池表面浮泥過多，且通過刮渣板無法排出系統(tǒng)外；（3）二沉池池底有氣泡上??；（4）進(jìn)水槽流速變慢或過流面積變??；（5）三角堰出水不均勻；（6）刮吸泥機(jī)刮渣裝置扭曲。

3.3.2 對應(yīng)異常情況的原因分析

上述異常情況對應(yīng)的具體原因如下：（1）當(dāng)外回流比控制得過低或者剩余污泥排放量不足時，大量污泥沉積在二沉池池底，會導(dǎo)致刮吸泥機(jī)運行負(fù)荷過大，運行電流過高；（2）當(dāng)生物系統(tǒng)污泥濃度過高時，二沉池表面很容易出現(xiàn)大量浮泥；（3）二沉池池底有氣泡上浮，一般情況下是因為污泥在池底反硝化生成了氮氣，小氣泡的主要成分是氮氣，這種情況有可能是排泥不及時或二沉池池底不平，導(dǎo)致部分區(qū)域排泥不暢；（4）當(dāng)進(jìn)水槽的布水孔中有雜草或塑料袋、棉紗等雜物進(jìn)入時，會導(dǎo)致其過流面積變小或進(jìn)水槽流速變慢；（5）三角堰正常安裝后，需要找平，以確保出水均勻，但運行一段時間后，由于池體不均勻沉降或某個三角堰板松動，會導(dǎo)致出水不均勻；（6）刮吸泥機(jī)正常運行至浮渣擋板處時，會自動升起可轉(zhuǎn)動部件，緩慢通過浮渣擋板，但在極端情況下，如電機(jī)反轉(zhuǎn)或者刮吸泥機(jī)刮渣裝置安裝高度與刮渣擋板高度不匹配時，會導(dǎo)致刮渣裝置被刮渣板卡住而扭曲。

3.3.3 對應(yīng)異常情況的解決對策

針對上述異常情況，對應(yīng)的解決對策如下：（1）通過增大外回流比或加大剩余污泥排放，減少二沉池池底的污泥量，減小刮吸泥機(jī)的運行負(fù)荷；（2）從工藝調(diào)控上，可加大剩余污泥排放，將生物池污泥濃度控制在合理范圍內(nèi)，從設(shè)備改造上，可適當(dāng)降低二沉池浮渣擋板部分區(qū)域的位置，讓二沉池表面的浮泥順利流入浮渣槽，進(jìn)入廠區(qū)污水井；（3）檢查原因，如果是排泥不足，可加大排泥，減小污泥在二沉池的停留時間，防止反硝化，如果是池底不平，可放空二沉池進(jìn)行池底找平，并疏通排泥管道；（4）在減小進(jìn)水量的情況下，疏通二沉池進(jìn)水槽布水孔，清理孔中雜物；（5）針對出水不均勻的三角堰，重新找平安裝；（6）停機(jī)，檢查刮吸泥機(jī)運行方向是否正確，同時將扭曲的刮渣裝置校正或更換。

4 結(jié)語

污水處理廠是城市正常運行中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，污水處理廠的正常運行也是國家節(jié)能減排、維護(hù)良好生態(tài)環(huán)境的必要保障。二級處理段作為整個污水處理廠運行的核心工段，在污水處理廠的正常穩(wěn)定運行中起著至關(guān)重要的作用。本文篩選出河南地區(qū)城市生活污水處理廠二級處理段常用的主要設(shè)備，并結(jié)合多年的工作經(jīng)驗和生產(chǎn)運行實際，總結(jié)了主要設(shè)備的運行故障或異常情況，針對設(shè)備故障或異常工況進(jìn)行了深入分析，最后針對具體的故障或異常工況，提出了切實可行的解決對策，為其他地區(qū)同種工藝或設(shè)備的污水處理廠的設(shè)備維護(hù)、工藝調(diào)控提供參考。