戈廣源

【摘 要】百樂(lè)克工藝是由德國(guó)公司研究成功的一種生活污水處理技術(shù)，其中的轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵是該工藝的主要設(shè)備。我國(guó)采用該工藝的污水處理廠前期基本都是由德國(guó)公司進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，并提供轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵、刮泥機(jī)、懸擺鏈曝氣器等設(shè)備。唐山某機(jī)械有限公司于2004年開(kāi)始研發(fā)WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)（轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵），在國(guó)外設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化、改進(jìn)，也將國(guó)外單一規(guī)格產(chǎn)品變成了多規(guī)格系列化的產(chǎn)品，并應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的污水處理工程中?；诖?，論文對(duì)WXFJ型旋轉(zhuǎn)固液分離機(jī)在百樂(lè)克工藝中的應(yīng)用及改進(jìn)進(jìn)行了研究。

【Abstract】BIOLAK process is a domestic sewage treatment technology successfully developed by German company， in which， the drum-type fine grille is the main equipment of the process.In the early stage of wastewater treatment plants adopting this technology， the whole design is basically carried out by German companies， and the drum-type fine grille， mud scraper， suspension chain aerator and other equipment are provided. A machinery company in Tangshan began to develop WXFJ rotary solid-liquid separator （drum-type fine grille） in 2004. On the basis of foreign design， the structure was optimized and improved， and the foreign single specification products were transformed into multi-specification series products， and they have been applied to sewage treatment projects in many industries. Based on this， the paper studies the application and improvement of WXFJ rotary solid-liquid separator in BIOLAK process.

【關(guān)鍵詞】百樂(lè)克工藝;轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵;WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī);結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)

【Keywords】BIOLAK process; drum type fine grille; WXFJ type rotary solid-liquid separator; structural optimization and improvement

【中圖分類號(hào)】TU992.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）05-0194-03

1 引言

市政污水是城市發(fā)展中的產(chǎn)物，隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，其產(chǎn)生量不斷增大，污染日益嚴(yán)重[1]。環(huán)境治理問(wèn)題，特別是城市生活污水的處理已嚴(yán)重制約了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)的污水處理始于20世紀(jì)70年代，至2010年底我國(guó)縣級(jí)及以上城市全部建成了污水處理廠。典型的城市污水處理工藝流程主要包括機(jī)械處理、生化處理、污泥處理等。當(dāng)前常用的污水處理工藝有AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、膜分離法等[2]。百樂(lè)克工藝就是生化處理的一種。

2 百樂(lè)克工藝簡(jiǎn)介

BIOLAK技術(shù)是由德國(guó)馮·諾頓西公司于20世紀(jì)70年代研究成功的一種新型污水處理技術(shù)，并在1983年實(shí)際投入運(yùn)行。我國(guó)于1999年在山東招遠(yuǎn)污水處理廠開(kāi)始采用此工藝處理生活污水。該工藝的獨(dú)特之處在于采用低負(fù)荷活性污泥工藝，通過(guò)一種移動(dòng)式曝氣鏈制造出一種波浪式的混合氧化效果，從而創(chuàng)造出各類特種微生物的良好生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)氮、磷有較好的去除率。相較于其他傳統(tǒng)工藝，它具有投資少、日常維護(hù)簡(jiǎn)單、占地面積小和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在小型市政污水處理廠逐步得到推廣。

百樂(lè)克工藝常見(jiàn)流程：進(jìn)水→粗格柵→轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵→除磷池兼水解酸化池→懸擺鏈曝氣池（多級(jí)A/O功能）→澄清池→穩(wěn)定池→清水池→外排水。

轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵是百樂(lè)克工藝中的主要設(shè)備，由于該工藝中沒(méi)有沉砂池，轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵除了截留細(xì)小懸浮物，保護(hù)后續(xù)的懸擺鏈曝氣器微孔不至堵塞外，還有將水中1mm以上粒徑的砂子截留的作用。

3 德國(guó)轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵與唐山某機(jī)械有限公司同類設(shè)備的比較

3.1 德國(guó)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵

由德國(guó)設(shè)計(jì)、采用百樂(lè)克工藝的污水處理廠中在我國(guó)都只提供一種規(guī)格的轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵，即：處理量1萬(wàn)噸/天·臺(tái)，轉(zhuǎn)鼓直徑900mm，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度2.0m，柵條間隙1.0mm。網(wǎng)筒內(nèi)帶沖洗裝置，靠刮板清理過(guò)濾網(wǎng)筒上的截留物。

3.2 唐山某機(jī)械有限公司生產(chǎn)的WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)

3.2.1 開(kāi)發(fā)背景

WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)開(kāi)發(fā)于2004年底。當(dāng)時(shí)是應(yīng)河北省一家專業(yè)環(huán)保工程公司的要求，國(guó)產(chǎn)化百樂(lè)克工藝中的轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵用于替代德國(guó)進(jìn)口設(shè)備。2005年首先將2臺(tái)WXFJ-900型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)（處理量1萬(wàn)噸/天.臺(tái)，轉(zhuǎn)鼓直徑900mm，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度2.0m，柵條間隙1.0mm）應(yīng)用于河北省承德縣污水處理廠。2005年下半年，根據(jù)河北省安新縣污水處理廠的進(jìn)水除了小部分為生活污水外，其余大部分都是羽絨廢水的特點(diǎn)，基于此，又開(kāi)發(fā)了柵條間隙0.5mm，處理量1萬(wàn)噸/天.臺(tái)的WXFJ-1200型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，并在原來(lái)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。在沒(méi)有轉(zhuǎn)刷只有刮板時(shí)，由于刮板與圓形滾筒接觸面不可避免地留有縫隙，會(huì)導(dǎo)致一部分羽絨毛通過(guò)上面的縫隙又回到水中，加大了后續(xù)工序的處理負(fù)荷，并導(dǎo)致懸擺鏈曝氣池水面漂浮這些絨毛，一部分也進(jìn)入了曝氣管微孔中。在增加轉(zhuǎn)刷結(jié)構(gòu)后該設(shè)備對(duì)細(xì)小、柔軟的羽絨毛的清理效果變得非常理想。

3.2.2 WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理

該型設(shè)備由過(guò)濾網(wǎng)筒、箱體、驅(qū)動(dòng)裝置、除渣裝置、除污轉(zhuǎn)刷裝置、過(guò)濾網(wǎng)筒擋板等組成。污水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入箱體后在水流的沖擊下懸浮物附著在旋轉(zhuǎn)的過(guò)濾網(wǎng)筒上，截留物通過(guò)轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)刷下面的刮板清理后與網(wǎng)筒分離，落入地面、配套的集渣斗或輸送柵渣的設(shè)備中。過(guò)濾后的污水從網(wǎng)筒下部的排水管流入設(shè)備基礎(chǔ)中，并通過(guò)排水渠進(jìn)入下道處理工序。

3.2.3 WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)

第一，主要技術(shù)參數(shù)（表1）。

第二，處理量表（設(shè)計(jì)選型參考，表2）。

第三，設(shè)備外形示意圖及土建基礎(chǔ)圖（圖1）。

4 WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)的改進(jìn)措施

4.1 增加清污轉(zhuǎn)刷

2005年在安新縣污水處理廠一期項(xiàng)目中，由于70%的水是羽絨廢水，為了截留水中的絨毛采用了0.5mm的柵條間隙，而不是常規(guī)的1.0mm的柵條間隙。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的絨毛懸浮物都能夠通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)筒進(jìn)行截留，但過(guò)了一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)水解酸化池水面懸浮的絨毛越來(lái)越多。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，被過(guò)濾網(wǎng)筒截留的絨毛，在通過(guò)卸渣刮板時(shí)由于刮板與圓形過(guò)濾網(wǎng)筒的接觸面多少有些縫隙存在，導(dǎo)致被截留的一小部分絨毛沒(méi)有被刮板完全清除，沾留在網(wǎng)筒上的絨毛旋轉(zhuǎn)到網(wǎng)筒底部后被從底部排出的水沖落到出水溝渠中，并隨著出水流入到水解酸化池。為了更方便于被截留的毛發(fā)、纖維等細(xì)小懸浮物的清理，決定在清污刮板的上方增加轉(zhuǎn)刷裝置。該轉(zhuǎn)刷裝置由轉(zhuǎn)刷減速機(jī)、傳動(dòng)軸和安裝在傳動(dòng)軸上的圓形尼龍刷子組成。被截留的柵渣先通過(guò)轉(zhuǎn)刷與過(guò)濾網(wǎng)筒分離，然后再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)刷下面的刮板徹底與過(guò)濾網(wǎng)筒剝離。增加轉(zhuǎn)刷裝置后的WXFJ-1200旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)清除絨毛的效果明顯改善，解決了以前發(fā)生的絨毛不能完全被刮板清理的問(wèn)題。此后轉(zhuǎn)刷裝置就成了WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)的標(biāo)配。

4.2 改變?cè)械膫鲃?dòng)方式，取消沖洗水裝置

德國(guó)產(chǎn)品的過(guò)濾網(wǎng)筒內(nèi)部帶有沖洗裝置（兩根沖洗水管做成一個(gè)長(zhǎng)方形的框架，框架中間部分一端與進(jìn)水管焊接，另一端與裝配在減速機(jī)里的圓鋼軸焊接），定期開(kāi)啟高壓水對(duì)過(guò)濾網(wǎng)筒進(jìn)行清洗。

過(guò)濾網(wǎng)筒都是用鍥形（倒梯形斷面）柵條經(jīng)專用機(jī)床和自動(dòng)焊接機(jī)一次制作成型。相鄰的兩根鍥形柵條間的縫隙從迎水面開(kāi)始逐漸變大，來(lái)水經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)筒迎水面后進(jìn)入網(wǎng)筒內(nèi)。由于排水的過(guò)程是水以近乎垂直的角度從網(wǎng)筒底部流出，且進(jìn)、出水有高差（接近網(wǎng)筒半徑的高度），導(dǎo)致排出的水有壓力。水從鍥形柵網(wǎng)排出的過(guò)程中水又是從由大變小的柵條縫隙中排出，這就使排水的過(guò)程順帶具有了沖洗網(wǎng)筒的作用，所以該設(shè)備不需要配備專門的沖洗裝置。

減速機(jī)是通過(guò)沖洗裝置帶動(dòng)過(guò)濾網(wǎng)筒旋轉(zhuǎn)，減速機(jī)的輸出扭矩不是一個(gè)直線的傳遞過(guò)程，其部分作用力會(huì)傳導(dǎo)至過(guò)濾網(wǎng)筒上。由于沖洗水裝置對(duì)該設(shè)備不具有必備性，唐山某機(jī)械有限公司就考慮用傳動(dòng)軸代替沖洗裝置與減速機(jī)相連，這樣就減少了傳動(dòng)扭矩對(duì)過(guò)濾網(wǎng)筒的作用力，增加了過(guò)濾網(wǎng)筒的使用壽命。

國(guó)外同類設(shè)備中的過(guò)濾網(wǎng)筒在我國(guó)各污水處理廠的使用壽命一般在8年左右，有的污水處理廠甚至只有5年。唐山某機(jī)械有限公司產(chǎn)品自2005年開(kāi)始配帶轉(zhuǎn)刷裝置至今，所有設(shè)備都未更換過(guò)過(guò)濾網(wǎng)筒。近幾年，一些使用該類進(jìn)口設(shè)備的用戶也慕名找到唐山某機(jī)械有限公司，用唐山某機(jī)械有限公司改進(jìn)后的網(wǎng)筒替代進(jìn)口網(wǎng)筒，這樣就大大節(jié)約了更換過(guò)濾網(wǎng)筒的成本。

4.3 設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在國(guó)外同類設(shè)備的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，改進(jìn)了進(jìn)水處的穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，降低了進(jìn)水流速對(duì)網(wǎng)筒的沖擊力;溢流部分的設(shè)計(jì)更加合理，減少了該部分的材料重量;進(jìn)水和排水部分與旋轉(zhuǎn)部件間的密封設(shè)計(jì)更趨完善等。

5 WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)在污水處理中的應(yīng)用實(shí)例

5.1 在市政生活污水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用案例

河北省承德縣污水處理廠;河北省安新縣污水處理廠一期和二期項(xiàng)目;河北省容城縣污水處理廠;山東省寧津縣污水處理廠;河北省平泉縣污水處理廠;河北省井陘礦區(qū)污水處理廠;河北省吳橋縣污水處理廠;河北省平泉縣污水處理廠;河北省臨漳縣污水處理廠;河北省邯鄲市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)東區(qū)污水處理廠;河北省廣平縣污水處理廠;河北省阜平縣污水處理廠;河北省邱縣邱城鎮(zhèn)污水處理廠;河北省永清縣污水處理廠;濰坊市寒亭污水處理廠;河北省南皮縣污水處理廠等。

5.2 在工業(yè)廢水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用案例

江蘇豐縣湖濱果汁（徐州）有限公司;黑龍江省綏化大眾肉聯(lián)廠;中糧集團(tuán)（宿遷）肉類加工有限公司;江蘇鑫源煙草薄片有限公司;山東莒縣泰森新昌食品有限公司;吉林省方略環(huán)境工程有限公司;德州六順電氣自動(dòng)化設(shè)備有限公司;南京旭藍(lán)環(huán)境工程設(shè)備有限公司;長(zhǎng)春生物制品研究所有限公司;河北辛集華奧皮革服飾有限公司;河北獻(xiàn)縣千隆食品有限公司;天津伊利乳業(yè)有限公司;山東眾客食品有限公司;吉林省萬(wàn)侯環(huán)境工程有限公司;湖北長(zhǎng)欣建筑工程有限公司;江蘇省如東縣正大食品廠;山東水發(fā)魯潤(rùn)水務(wù)科技有限公司;吉林德翔食品有限公司等。

6 結(jié)語(yǔ)

百樂(lè)克工藝在小型市政污水和部分工業(yè)廢水處理中因其較少的投資、占地面積較小、運(yùn)行維護(hù)管理方便等特點(diǎn)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，而作為其中前期的預(yù)處理設(shè)備，WXFJ型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)也隨之被同行逐漸了解，加之它經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)，對(duì)某些行業(yè)污水具有其他設(shè)備不能比擬的截留、清理優(yōu)勢(shì)，使用范圍也越來(lái)越廣泛，必將會(huì)在微細(xì)格柵的大家族中占據(jù)更加重要的地位。

【參考文獻(xiàn)】

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