宋少林

（光大水務(wù)（濟南歷城）有限公司，山東 濟南 250000）

引言

污水處理廠機械設(shè)備是運行過程中的重要組成部分，其不僅能夠改善生態(tài)環(huán)境，避免污水及污染物直接流入水域，且可以針對廢水實現(xiàn)二次利用，對促進經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。污水處理廠若想充分發(fā)揮自身價值，就必須做好相關(guān)設(shè)備檢修與養(yǎng)護工作，使機械設(shè)備運行的順暢性與高效性得到一定的保障，在科學(xué)技術(shù)日新月異的時代中進行調(diào)整與完善，以此保證相關(guān)處理工作能夠有效進行。

1 污水處理廠機械設(shè)備分析

1.1 機械設(shè)備概述

污水處理廠在實際工作中所應(yīng)用的機械設(shè)備較多，其中較為常見的包括離心機、脫水機、曝氣機、氣浮機和格柵等，在應(yīng)用中需要根據(jù)安裝圖與基礎(chǔ)圖進行安裝設(shè)計，基礎(chǔ)要求平均承壓5 t/m2，如設(shè)備安裝在地坪以下，基礎(chǔ)離地坪相對標(biāo)高按圖尺寸為準(zhǔn)，長度必須離基礎(chǔ)邊線500 mm以上，管道安裝連接應(yīng)該在設(shè)備就位時考慮好，互相間距必須正確。根據(jù)安裝圖連接管道，設(shè)備安裝完畢后設(shè)備與基礎(chǔ)地板必須連接固定，在設(shè)備中注入污水，且充滿度必須達到70%以上，以此檢查各管道是否存在滲漏情況。設(shè)備安裝完畢無不妥后，需要進行夯實與整平，設(shè)備人孔蓋板必須高出地坪50 mm左右，接線時注意水下曝氣機及潛污泵電機的轉(zhuǎn)向，控制柜環(huán)境必須滿足要求，以免出現(xiàn)不安全情況[1]。

1.2 污水處理發(fā)展

在各類機械設(shè)備的支持下，我國污水處理行業(yè)突飛猛進，整體發(fā)展處于快速成長期，現(xiàn)如今污水處理能力正迅速擴張，2020年城市污水處理廠日處理能力達1.36億m3，且污水處理率正穩(wěn)步提高，在一定程度上推動了環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國鼓勵利用再生水的政策，這一建設(shè)目標(biāo)為污水深度處理業(yè)務(wù)提供了廣闊的市場空間，使得污水處理量快速增長，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計報表顯示，2020年全國設(shè)市城市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠4 869座，城市污水處理率已達到88.9%，預(yù)計到2025年城市污水處理率將大于90%，日后發(fā)展中必須對此進度合理規(guī)劃。

2 污水處理廠機械設(shè)備常見問題分析

2.1 管網(wǎng)設(shè)備未能優(yōu)化

在城市化進程不斷推進的局勢中，污水處理廠建設(shè)出現(xiàn)了滯后的情況，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。污水處理設(shè)備在長期運行的過程中，很容易受方面因素的影響，導(dǎo)致機械設(shè)備出現(xiàn)故障問題，引起故障的因素包含多個部分，其中設(shè)備安裝以及管理維護占主要部分，小故障也可能在日積月累下轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠊收?，如因管理不?dāng)而出現(xiàn)機械設(shè)備損毀的現(xiàn)象，將會加大了污水處理廠低負(fù)荷運作程度，污水處理廠的處理能力將會逐漸削弱[2]。

2.2 節(jié)能環(huán)保理念缺失

污水處理廠的機械設(shè)備在維修的過程中，存在節(jié)能環(huán)保理念缺失的情況，發(fā)生故障后僅注重當(dāng)前問題解決，并沒有全面了解機械設(shè)備，最后新的故障問題不斷出現(xiàn)。上述情況不僅在一定程度上增加了維修成本消耗，且會降低設(shè)備的使用壽命，為后續(xù)運行埋下安全隱患。同時，在處理污水的過程中，如存在機械故障問題還增加電能消耗，約為200～400 kW·h，大量電能的損耗已經(jīng)演變成致使處理廠無法獲得預(yù)期效益，表明污水處理工作節(jié)能降耗效果欠佳。

2.3 設(shè)備維護存在失常

污水在處理前期與后期環(huán)節(jié)中，需要對水質(zhì)進行檢測，參照相關(guān)參數(shù)進行科學(xué)整改，但多數(shù)污水處理廠管理水較低，檢測系統(tǒng)環(huán)節(jié)未能應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，有些區(qū)域沒有參照水質(zhì)檢測規(guī)程而隨意的對水質(zhì)進行測定，最終導(dǎo)致化驗檢測程序難以契合實際需求，降低了污水處理和排放工作效。因此，在機械設(shè)備維修的過程中，要全面檢查和檢驗機械設(shè)備，針對水質(zhì)檢測細節(jié)加大關(guān)注，根據(jù)機械設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和具體情況制定出科學(xué)的維修策略，避免設(shè)備維護存在失常[3]。

3 污水處理廠機械設(shè)備的安裝技術(shù)應(yīng)用

3.1 設(shè)備采購驗收

為保證污水處理廠的運行質(zhì)量，其中采購驗收作為重要環(huán)節(jié)，需要對此加大關(guān)注力度，具體如表1所示。

表1 設(shè)備采購驗收

3.2 安裝準(zhǔn)備工作

3.2.1 設(shè)備基座安裝

在設(shè)備基座安裝準(zhǔn)備階段中，需要結(jié)合當(dāng)前場地圖紙安裝基座，明確不同機械設(shè)備的應(yīng)用用途和種類型號，隨后組織開展測量放線，全過程必須嚴(yán)格遵循國家相關(guān)施工規(guī)定與設(shè)計要求，按照標(biāo)準(zhǔn)要求安裝混凝土現(xiàn)澆基座，以此為后續(xù)設(shè)備安裝作業(yè)提供基礎(chǔ)保障[4]。

3.2.2 質(zhì)量檢測工作

對所配置的污水處理機械設(shè)備開展質(zhì)量檢測，避免所安裝設(shè)備存在一定的質(zhì)量瑕疵，防止在安裝完成后投入運行而出現(xiàn)故障問題。因此，在設(shè)備安裝前需要提前開展全面性的質(zhì)量檢測工作，包括內(nèi)外結(jié)構(gòu)完好性、部件穩(wěn)固性、設(shè)備規(guī)格型號、安裝圖紙及備案等，從而保證后續(xù)安裝的質(zhì)量。

3.3 安裝技術(shù)交底

在設(shè)備安裝過程中，需要提前開展技術(shù)交底工作，明確設(shè)備調(diào)運作業(yè)要點，對各類安裝作業(yè)問題加以制止，防止出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞、元部件脫落等問題，如出現(xiàn)異常情況需要合理采取相應(yīng)補救措施，防止安裝問題進一步擴大。在實際吊運角度超過設(shè)備安裝要求時，需要遵循“平穩(wěn)運行、輕拿輕放”的設(shè)備吊運原則，明確崗位職責(zé)、協(xié)調(diào)分工[5]。

4 污水處理廠機械設(shè)備的安裝細則

某城市污水處理站建設(shè)工程的配套工程，總占地面積約600 m2，地下污水池建筑面積約280 m2，地面設(shè)備間建筑面積約95 m2，以該污水處理站200 t/d的設(shè)計處理能力進行設(shè)備配套，具體如圖2所示。

4.1 帶式脫水機安裝

上述污水處理廠在安裝前要求先進行一次全面核查，看輔機配件是否與清單列表一致，并對現(xiàn)場的土建尺寸、預(yù)留孔及預(yù)埋件進行檢查，采用吊裝方案的情況下，建議使用拖排方式進行運輸。在安裝過程中，需要確認(rèn)設(shè)備信息與圖紙信息是否一致，一般使用框式水平儀進行檢查，待設(shè)備就位時需要檢查整機的水平度，如果有損傷需要及時修復(fù)，將垂直度誤差值控制在1/1 000以內(nèi)。

4.2 起重機設(shè)備安裝

在起重機的安裝中，該污水處理廠采用專用卡具和直徑48 mm的鋼管，在腳手架應(yīng)鋪上大板搭設(shè)防護欄，精度檢驗可以借助經(jīng)緯儀以及水平儀，調(diào)直完畢后再依照相關(guān)要求進行安裝。在此過程中，需要檢驗合格后安裝并調(diào)整行走輪間隙，可利用導(dǎo)軌軸線高程采用水平儀進行測量，依照說明書安裝電器元件以及附屬部件，導(dǎo)車龍采取吊鏈吊起檢驗合格后方可進行焊接工作。

4.3 鼓風(fēng)機設(shè)備安裝

鼓風(fēng)機設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生一定頻率的震動，因此上述污水處理廠提前在設(shè)備安裝基座上設(shè)置減震器，以此對鼓風(fēng)機設(shè)備中過濾箱體結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整，盡量減少鼓風(fēng)機的平面和垂直安裝偏差。為確保出風(fēng)口和鼓風(fēng)機保持平行，需要在安裝前進行定位處理，隨后應(yīng)用膨脹螺栓將過濾器固定好，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來再次調(diào)節(jié)平衡度和縫隙寬度，仔細檢查管道內(nèi)壁是否嚴(yán)密，并在安裝風(fēng)管過濾器的時留出一定的空隙，要確保數(shù)值參數(shù)能夠在正常范圍之內(nèi)[6]。

4.4 潛水泵設(shè)備安裝

潛水泵設(shè)備安裝需要預(yù)先了解其結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上提前開展測量放樣作業(yè)，結(jié)合參數(shù)信息對設(shè)備機座進行調(diào)平，位置偏差數(shù)值控制在1 cm以內(nèi)，混凝土基座的強度達到標(biāo)準(zhǔn)后，將設(shè)備電纜以及吊鏈進行固定。如在P型安裝中，靜止排放連接上安裝泵，將訪問架放置到位并水平對齊，將泵安裝在兩個導(dǎo)桿上，連接到排放管的操作是自動的，此泵專門為在抽送液體中進行全浸式或半浸式工作而設(shè)計，如下頁圖3所示。澆筑混凝土基座的時候要預(yù)留出200 mm，平面位置偏差要控制在±10 mm之內(nèi)，同時標(biāo)高偏差要在±20 mm之內(nèi)，安裝過程中要將連接處確定為基準(zhǔn)點，導(dǎo)桿垂直偏差要不大于1%，在交接驗收的過程中添加潤滑油脂。

4.5 格柵除污機安裝

上述污水處理廠在安裝格柵除污機的之前，要求施工人員詳細檢查全有數(shù)據(jù)是否達到安裝標(biāo)準(zhǔn)，在確認(rèn)無誤后再開展安裝作業(yè)，此過程注意對格柵安裝精度控制，邊緣水平誤差和地面水平誤差在1‰～2‰之內(nèi)，垂直誤差低于2‰，確定方向的合理性。在吊裝格柵的過程中，要熟悉設(shè)備安裝過程中的需求，在安裝設(shè)備之前要再次對設(shè)備的細節(jié)處進行檢查，確定這些細節(jié)部門達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 生物反應(yīng)池

內(nèi)回流泵等設(shè)備安裝位置按照A2O布局，生物反應(yīng)池采用A2O生物工藝，本次調(diào)試運行選用了傳統(tǒng)A2O法，土建預(yù)留按照Bardenpho模式的布置。生物反應(yīng)池采用底部曝氣，有效水深8.8 m；總設(shè)計停留時間17.0 h，其中厭氧區(qū)留時間1.2 h，缺氧區(qū)留時間5.2 h，好氧區(qū)留時間10.6 h。單線配備潛水推流器18臺，內(nèi)回流泵4臺（3用1備），設(shè)計污泥內(nèi)回流比100%~200%。

5 污水處理廠機械設(shè)備的維護管理細則

5.1 設(shè)備日常維護

污水處理機械設(shè)備日常維護十分重要，如對此未能重視，則可能為長期運行埋下安全隱患，具體細則如表2所示。

表2 設(shè)備日常維護細則

5.2 風(fēng)管閥門調(diào)節(jié)

調(diào)試初期曝氣量按照設(shè)計的氣水比來控制，好氧末端溶解氧較高，脫氮效果不理想，根據(jù)進風(fēng)總管的位置及區(qū)域風(fēng)管閥門的分布情況進一步做出調(diào)整，小部分空氣進入好氧區(qū)后段攪拌混合液和適當(dāng)補充溶解氧，降低了好氧末端的溶解氧，避免過高的溶解氧隨內(nèi)回流進入?yún)捬鯀^(qū)抑制反硝化作用，工藝調(diào)控上根據(jù)實際情況減小了好氧區(qū)末端三個廊道風(fēng)管小閥門的開度，使出水氨氮、總氮穩(wěn)定達標(biāo)。

5.3 完善維護章程

上述污水處理廠通過三維電化學(xué)技術(shù)增加“電極填料”，電極填料填充于陰、陽兩極板之間，利用靜電感應(yīng)原理讓填充的電極填料帶電，在污水處理中先對廢水進行混凝處理，再進行電化學(xué)氧化，在電流密度為6 A/dm2條件下，發(fā)現(xiàn)45 min后COD質(zhì)量濃度由533.0 mg/L降至150.5 mg/L，COD去除率大于60%，設(shè)備維護后應(yīng)用的整體效果較好，提高了廢水的處理效率。同時，如在運行中發(fā)現(xiàn)污泥和設(shè)備頻頻觸及，將會加大銹跡出現(xiàn)的概率，最終出現(xiàn)機械設(shè)備“卡死”問題，所以需要遵循章程進行記錄、上報與維修，做好設(shè)備防腐蝕處理工作[7]。

5.4 編制流程標(biāo)準(zhǔn)

在維護管理過程中，需要全面制定適合目前機械設(shè)備管理要求的制度，為運轉(zhuǎn)順暢性目標(biāo)的實現(xiàn)提供保障。如上述污水處理廠機械設(shè)備在編制流程后，避免因機械設(shè)備存在問題而難以考察不同pH值的條件對降解苯并芘的影響，在后續(xù)使用中能夠保證檢測出苯并芘體積質(zhì)量濃度是否在0.01μg/L以下，通過用150℃蒸汽對催化劑進行再生，使苯并芘質(zhì)量濃度控制在0.006μg/L以內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，做好檢查設(shè)備自體運轉(zhuǎn)狀態(tài)與管控工作，在制定新的管理制度的時候要經(jīng)過有關(guān)專家的討論，找出不足之處進行有效地改善，以此保證新修訂的制度具備一定的合理性和可行性，使污水處理廠運行的安穩(wěn)性得到切實保障，防止維護風(fēng)險問題的出現(xiàn)。

6 污水處理廠機械設(shè)備維護管理的措施

在污水處理廠機械設(shè)備維護管理中，應(yīng)針對不同設(shè)備設(shè)置不同的維護管理方式，定期進行檢查、潤滑、調(diào)整，以此避免污水處理廠運行時發(fā)生設(shè)備故障。

6.1 水泵的維護保養(yǎng)

在污水處理廠中，水泵類設(shè)備大概在機械設(shè)備總值所占比重為15%，涵蓋了離心泵、軸流泵、混流泵和旋流泵等組分，在日常維護中需要與泵相連的5 m范圍內(nèi)的閥門、壓力表和管道等隨泵體同時保養(yǎng)，在冬天用40號機械油，在夏天用60號機械油，運轉(zhuǎn)1000~1 500 h后更換，并檢查真空泵的各摩擦部位，清除節(jié)氣缸和氣閥的氣槽通路，如果發(fā)現(xiàn)有磨損不平即應(yīng)予修正。

6.2 風(fēng)機的維護保養(yǎng)

污水處理廠機械設(shè)備繁多，很多機械設(shè)備的正常工作都需要保證在最好的狀態(tài)下才能夠發(fā)揮出效果，按照《通風(fēng)機振動檢測及其限值》標(biāo)準(zhǔn)要求，風(fēng)機的振動速度剛性支承為Vrmss4.6mm/s；撓性支承為Vrmss7.1 mm/s，定期檢查和清理機殼，檢查是否有漏氣之處、表面焊接有無虛脫；主軸是否彎曲變形以及配合面的磨損程度，如運行聲音和軸承振動頻率過大則需要涂抹潤滑油。

6.3 砂水分離設(shè)備維護

為防止運作中斷和設(shè)備故障，需要針對每個特定用途定義確保設(shè)備的性能和效率，如混合物過多導(dǎo)致砂水堵塞，因此相關(guān)工作人員應(yīng)及時清理這些混合物，可選擇靜壓方式將距邊緣近的錐形閥門，定期檢查砂水分離器螺旋的磨損，在極端操作條件下可能需要縮短間隔，例如在腐蝕劇烈的應(yīng)用條件下或當(dāng)液體溫度超過40℃（104°F）時，需要實行周檢與月檢。砂水分離設(shè)備必須在使用之前進行試運行，如針對氰化物這一常見物質(zhì)，要求檢測時保證水中的（CN）2－含量小于0.1 mg/L，排放結(jié)束后將各項指標(biāo)上傳到平臺上，如出偏差還需要進行調(diào)整。

6.4 加藥設(shè)備的維護

溶液箱設(shè)置磁性翻板液位計，實現(xiàn)就地液位顯示、高低限報警，低低液位自動停泵，防止投藥泵空轉(zhuǎn)。加藥設(shè)備如出現(xiàn)排液量不夠的情況，原因在于補油閥或安全閥漏油、吸入或排出閥內(nèi)有異物卡阻、泵閥磨損，關(guān)閉不嚴(yán)等方面，在維護保養(yǎng)過程中需要經(jīng)補償并做人工補油或者排油，徹底清潔所有部件，特別是O形環(huán)槽，更換所有O形環(huán)、墊圈和密封墊圈，使用油脂潤滑所有彈簧、螺絲和O形環(huán)，在重新組裝期間，確保與現(xiàn)有的刻度標(biāo)記保持一致。去掉進口管道用杯水測試，結(jié)合實際需求修理或者更換閥件，避免應(yīng)用中發(fā)生風(fēng)險問題。

6.5 曝氣設(shè)備的維護

曝氣機每臺在出廠前，都認(rèn)真地進行了最終檢查，但仍然需要開展電機絕緣電阻與電壓檢測工作，在無過熱電壓變化條件下，要求沒有持續(xù)以滿負(fù)荷運行參數(shù)在±10%左右，電壓不平衡容差控制在2%，檢查電阻是否介于20～250Ω，測得的電壓最大為2 VDC，避免運用中出現(xiàn)不穩(wěn)定問題。曝氣池內(nèi)的MLSS值可達4 000～7 000 mg/L，長期使用后可能出現(xiàn)零件磨損無法應(yīng)用的情況，而一些零部件的外形和尺寸很相似，在選用時候要細致區(qū)分，從而確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。

7 結(jié)語

機械設(shè)備是污水處理工作中不可或缺的部分，不同種類的設(shè)備安裝及維護的方式也各不相同，因此需要結(jié)合實際科學(xué)定制安裝及維護方案，保掌握強化污水處理廠運行效率的方法，推進污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進程，在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，使污水處理廠運行質(zhì)量得到切實保障。