許飛

（合肥通用機械研究院，安徽 合肥 230000）

現(xiàn)階段城市污水處理廠為保證污水處理效果，會在相應(yīng)工藝段設(shè)置藥劑投加點，如氧化溝出水端投加PAC藥劑，氧化溝及濾池進水端投加碳源乙酸鈉等，通過計量泵精確控制藥量的投加，達到相應(yīng)的處理效果。污水廠出水水質(zhì)能否達標(biāo)以及水質(zhì)處理效果好壞很大程度上取決于計量泵能否穩(wěn)定，精準(zhǔn)的投加藥劑。在實際生產(chǎn)過程中，計量泵經(jīng)常會遇到各種故障，無法準(zhǔn)確投加，但是對于該泵的原理以及在污水廠運行中維護的資料介紹比較少，以下根據(jù)在污水廠的調(diào)試生產(chǎn)經(jīng)驗以及實際工作中遇到的問題，分析故障及產(chǎn)生的原因并提出相應(yīng)的解決辦法。

1 米頓羅泵的原理

泵由驅(qū)動端和液力端兩大部分組成（圖1）。輸出流量取決于驅(qū)動端的沖程速度、液力端零件尺寸和沖程長度。無論泵在運行或者停止?fàn)顟B(tài)，均可通過流量調(diào)節(jié)沖程調(diào)節(jié)改變沖程長度，驅(qū)動端根據(jù)可偏心機構(gòu)原理工作。電動驅(qū)動與偏心機構(gòu)（3）相連的渦輪（2），蝸桿（1），偏心機構(gòu)將渦輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成連桿（4）的直線往復(fù)運動。當(dāng)沖程為0%，連桿軸（B）與渦輪軸（A）對齊，所以連桿沒有直線往復(fù)運動。當(dāng)沖程為100%，連桿軸（B）與渦輪軸（A）之間會產(chǎn)生偏心距，導(dǎo)致連桿產(chǎn)生直線運動（如圖2）。隔膜組件和連桿采用機械方式連接，與連桿同時進行直線往復(fù)運動。在吸入沖程時，隔膜開始向后運動，泵頭內(nèi)壓力降低，當(dāng)泵頭內(nèi)壓力低于吸液管路壓力時，吸入口單向閥球被向上“推開”，進口管路中的介質(zhì)進入泵頭腔室內(nèi)。當(dāng)吸入沖程結(jié)束，隔膜運動瞬間停止，泵頭壓力與進口管路中壓力相同，吸入口單向閥閥球復(fù)位。在排出沖程時，隔膜開始向前運動，泵頭內(nèi)壓力立刻升高。當(dāng)泵頭壓力高于出口管路壓力時，排出口單向閥閥球被向上“推開”，泵頭內(nèi)的介質(zhì)進入出液管路。當(dāng)排出沖程結(jié)束時，隔膜再一次瞬間停止，泵頭內(nèi)的壓力與出口管路內(nèi)的壓力相同，出口單向閥閥球復(fù)位。然后再開始下一個循環(huán)。

圖1 泵的組成

圖2 沖程調(diào)節(jié)原理

2 常見故障原因分析及處理辦法

2.1 與泵體連接的外圍管路堵塞或者管路內(nèi)有空氣

圖3 計量泵典型安裝圖

污水廠一般通過計量泵投加的藥劑以PAC和乙酸鈉居多，特別是在投加PAC時，事先將PAC粉劑投入溶解池內(nèi)，通過攪拌器攪拌后泵送至投加點。如果藥劑質(zhì)量差，含有雜質(zhì)特別多，且攪拌溶解時間不夠，溶解不充分，雜質(zhì)及未溶解的藥劑顆粒會導(dǎo)致泵進藥端過濾器甚至整個管路（如圖3）堵塞，泵體進出口單向閥球無法正常復(fù)位，藥劑無法正常投加。表現(xiàn)的故障現(xiàn)象為投加點無藥劑流出；泵出口管路流量計無流量值顯示，或流量值特別小，遠低于正常運行時的流量值；透明的Y型過濾器內(nèi)充滿雜物或者堵死，泵頭內(nèi)無單向閥球的動作聲；關(guān)閉泵出口閥門，出口管路壓力表值無變化。泵體在開始運行時，容易因進口管路內(nèi)有空氣，泵無法吸入藥劑，出口管路流量計無流量值，泵在運行過程當(dāng)中會因為管路內(nèi)有殘余空氣導(dǎo)致管路振動大，流量計計量不準(zhǔn)。

解決辦法及建議：（1）選用的投加藥劑要求質(zhì)量高，雜質(zhì)少，定期清理過濾器和溶解池，保證足夠的藥劑攪拌溶解時間，無論是粉劑還是罐車運送的成品溶液，質(zhì)量差的藥劑含有不可溶解的固體小顆粒多，容易導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞及泵體單向閥球卡死，無法動作。（2）如果條件允許，可以在溶液池和泵進口管路之間增加一座上清液池，溶液池將藥劑充分?jǐn)嚢枞芙饧半s質(zhì)沉淀，沉淀后的藥劑清液再送入上清液池，計量泵直接從上清液池吸入藥液，雜質(zhì)量少，極大減少管路及泵體堵塞。（3）在泵的進口端加裝沖洗管路，定期對整套加藥管路進行沖洗，防止藥液在管路內(nèi)沉淀或者結(jié)晶，尤其是出口背壓閥，其構(gòu)造是為了破壞出口虹吸現(xiàn)象，通道比管徑小，易堵塞。（4）一般在泵的進口加裝灌水管，在泵開始運行時，往灌水管灌入水，將泵進口管路內(nèi)的空氣排盡，在泵啟動運行之后，打開出口管路的排氣閥門，排氣直到有藥液流出后，關(guān)閉閥門，保證管道內(nèi)無殘余氣體，減少管路的震動和保證流量計準(zhǔn)確計量。

2.2 泵體本身出現(xiàn)故障

由于泵體本身零配件的損壞及電機故障也會導(dǎo)致泵無法正常投加藥劑，原因可能是設(shè)備的長期運行缺乏保養(yǎng)及維護導(dǎo)致，配件超過正常使用壽命，也可能是長時間的異常工況導(dǎo)致的設(shè)備故障，常見的現(xiàn)象有泵頭檢查孔有藥劑漏出，泵頭檢查孔有潤滑油漏出，泵體齒輪噪音過大，安全閥及背壓閥漏液，出口壓力表指針波動大，阻尼器振動大。

解決辦法及建議：（1）泵頭檢查孔漏藥原因是隔膜破裂或者是隔膜安裝不密封，需要更換膜片或者重新正確安裝膜片；泵頭檢查孔漏油原因是油封破裂，需要更換油封，膜片及油封屬于易損件，一般泵體運行半年到一年需要檢查一次，如果發(fā)現(xiàn)有破裂或者磨損，需要及時更換。（2）泵體齒輪噪音過大原因可能是蝸輪和蝸桿齒隙過大，軸承磨損，或者是潤滑油標(biāo)號不對或加注量不足，泵體渦輪和蝸桿間隙大，需要及時檢查，重新裝配，必要時進行更換；軸承磨損嚴(yán)重必須進行更換，污水廠常用米頓羅泵GM系列，其潤滑油標(biāo)號為Mobilgear 600XP 220，每臺泵一次加注0.65L，潤滑油每半年檢查一次，確認其剩余量和剩余性能，及時補充或更換。（3）安全閥及背壓閥也是易損件，如果出現(xiàn)漏液需要首先檢查管路中是否憋壓，如果有則需要及時泄壓，泄壓過后如果還出現(xiàn)漏液情況，則安全閥及背壓閥內(nèi)部的膜片可能破裂，需要更換膜片。（4）出口壓力表指針波動大，阻尼器振動大，原因是阻尼器內(nèi)部的氣囊氣壓不足，或者是氣壓過大，需要及時補氣或者是放氣，在補氣或者放氣的過程中，觀察壓力表的波動情況，當(dāng)壓力表指針波動最小時，則是阻尼器內(nèi)部氣壓最合適的時候，此時，計量泵產(chǎn)生的脈沖震動最小，系統(tǒng)也最穩(wěn)定。

2 日常運行維護建議

（1）投加藥劑或者藥液盡量減少雜質(zhì)，確保藥劑的充分溶解，定期對溶解池和管路系統(tǒng)進行沖洗。（2）計量泵進口加裝灌水管，排盡泵進口管路空氣，出口管路的排氣閥待泵運行后要打開，排出管內(nèi)氣體后關(guān)閉，保證管路系統(tǒng)穩(wěn)定及流量計計量準(zhǔn)確。（3）對泵體的易損件及管路系統(tǒng)附件如安全閥、阻尼器，定期檢查確保能夠正常運行，泵體內(nèi)潤滑油要按照相應(yīng)標(biāo)號添加，定期檢查，及時補充和更換。

3 結(jié)語

米頓羅隔膜計量泵雖然在污水處理中屬于輔助設(shè)備，但是其運行情況的好壞直接影響水質(zhì)處理能否達標(biāo)，在污水廠的實際運行中，掌握好泵的故障及處理方法，做好泵的日常維護工作，降低設(shè)備的故障率，對于減少維修成本，減少藥劑浪費，保證出水水質(zhì)達標(biāo)具有重要的現(xiàn)實意義。