紹興污水處理廠離心機系統(tǒng)存在的問題及解決對策
技術(shù)支持
1 工程背景
1.1 污泥處理工藝
紹興污水處理廠一、二、三期污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的物化污泥和生化污泥，集中送至污泥處理均質(zhì)池分配后進入各濃縮池，流經(jīng)貯泥池后，污泥含水率降到96%左右；通過污泥螺桿泵將污泥與藥劑輸送到帶壓機或離心機脫水，含水率降至約80%，通過G型螺桿泵、柱塞泵送到料倉或填埋場外運處置或者填埋。
1.2 污泥處理設(shè)備
污泥處理系統(tǒng)分四次建設(shè)，主要有濃縮池、貯泥池、脫水間、生產(chǎn)污水提升泵房、帶壓機、離心機、螺桿泵、柱塞泵、料倉等。污泥處理系統(tǒng)主要設(shè)備有帶式壓濾機、離心脫水機、螺桿泵、潛污泵等。
1.3 污泥處理能力
污泥處理系統(tǒng)總設(shè)計處理能力約為720t/d。其中一期處理能力為86t/d，按帶壓機5開1備計，處理能力為72t/d；二期處理能力為260t/d，按帶壓機8開2備、離心機1開1備計，處理能力為160t/d；三期處理能力為160t/d，按帶壓機9開2備計，處理能力為100t/d；四期處理能力為480t/d，按離心機12開4備計，處理能力為360t/d。以上按帶壓機單臺能力為14.4t/d，二期離心機為50t/d，新區(qū)離心機按30t/d核算。
1.4 存在的主要問題
污泥處理設(shè)備在運行過程中，四期工程離心機問題突出。由于離心機驗收是由工藝參數(shù)等多項指標組成考核體系，主要為泥餅含水率、處理量、上清液濃度、藥耗等四個指標，運行中工藝指標不能同時實現(xiàn)，在與廠家談判過程中未能達成一致意見，導(dǎo)致四期16臺離心機形成了無廠家協(xié)助、無配件可用、無維修技術(shù)的三無產(chǎn)品，而離心機運行中出現(xiàn)了液壓馬達漏油、上清液管堵塞、沖洗水壓低等一系列的問題，使可開啟的離心機不能滿足工藝需要，嚴重地影響了正常運行，為此特選定離心機穩(wěn)定運行作為一項重要課題來實施，為生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行開展相應(yīng)工作。
2 離心機優(yōu)化改造
2.1 上清液管堵塞優(yōu)化改造
由于離心機運行原理為污泥螺桿泵將污泥輸送到離心機進口，加藥螺桿泵將PAM藥劑輸送到離心機進口，在此與污泥進行混合，在離心機高速旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，產(chǎn)生的污泥在離心機內(nèi)部螺旋作用下向出泥口推出，而上清液則與污泥分離后又進入管道中，自流入生產(chǎn)提升泵房再通過提升泵送入水處理生產(chǎn)系統(tǒng)中。下水管中上清液含有鐵離子及PAM藥劑，易在管壁上吸附，從而造成管壁逐步堵塞，影響離心機運行，嚴重使離心機無法運行。
通過分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生此原因有以下幾種情況：一是離心機下水管到地上總管這段管道共有2個90°彎頭，造成水流不暢，彎頭處易積泥；二是積泥后無法及時清理，使離心機處理量逐步減小。為此進行了相應(yīng)改造，一是將兩個90°彎頭改為一個45°和一個135°的彎頭，使水流向順暢，同時將水平管改為45°管。二是在離心機出水口處增設(shè)沖洗水管道，從地溝沖洗水總管上引4路沖洗水管，每路向4臺離心機提供上清液沖洗水，沖洗口以45°角引向上清液進口管中，每次停機后對管道進行沖洗。三是在出水立管上加裝軟節(jié)，以便于定期進行檢查或直接對管道進行清理沖洗。
改造后離心機運行正常，離心機透氣口沒有發(fā)生冒泡現(xiàn)象，離心機處理量、上清液SS、藥耗及污泥含水率均比改造前有了明顯改善，基本達到了設(shè)計工況，使離心機納入了正常的運行維修程序。
2.2 離心機液壓馬達改造
液壓差速驅(qū)動系統(tǒng)又稱液壓差速器或液壓馬達，主要應(yīng)用在臥螺沉降離心機上，用來提供臥螺離心機推料螺旋的動力，是一種封閉的動力系統(tǒng)，包括離心機轉(zhuǎn)鼓及其螺旋。液壓驅(qū)動不依賴轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動來產(chǎn)生轉(zhuǎn)鼓和螺旋之間的差速，是獨立的驅(qū)動系統(tǒng)，主要由差速器（凸輪盤、轉(zhuǎn)子、分配器、活塞等）、液壓泵站（油缸、軟管、冷卻系統(tǒng)、電機等）、控制系統(tǒng)組成。液壓差速器是一種變?nèi)輳较蚧钊R達。通過凸輪盤傳遞泵站進油施加在活塞球上的壓力，同時切向分離引起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過分配器提供壓力施加給活塞，引起活塞運動，再通過回路將液壓油輸回到液壓泵站，油缸交替地將進油系統(tǒng)的高壓作用于差速器，從而驅(qū)動差速器活塞運動，進而產(chǎn)生差速器運轉(zhuǎn)。進油的高壓經(jīng)過做功后泄壓，再輸回泵站。
在運行過程中，差速器出現(xiàn)嚴重漏油情況，使離心機油量損耗大，螺旋運行力矩變小，污泥處理量及處理效果降低，離心機不能實現(xiàn)正常運行。而原生產(chǎn)廠家不肯提供相應(yīng)液壓馬達備件，只能通過對其進行測繪，查閱相關(guān)參數(shù)，開展定做試驗，取得成功后進行了批量更換，從而解決了離心機液壓馬達漏油這一難題。
2.3 離心機振動大
離心機在運行過程中發(fā)現(xiàn)有振動大的情況，經(jīng)過檢查主要原因如下，一是軸承潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，軸承磨損或卡??；二是有浮渣等大塊雜物進入機內(nèi)，纏繞在螺旋上，造成轉(zhuǎn)動失衡；三是運行中物料與藥液不匹配或者螺旋轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速不匹配造成，嚴重時整個螺旋被污泥堵死，不能運轉(zhuǎn)；四是機座等固定部位螺栓松動。
針對離心機振動大產(chǎn)生的問題，一是通過外協(xié)加工單位對軸進行處理，采用軸鑲套或補焊車床加工等方式進行修復(fù)，達到軸的正常尺寸；二是對離心機進行解體大修，更換相應(yīng)的滾珠軸承、滾針軸承、角接觸軸承、O型圈、V型圈、三角膠帶、骨架油封等。三是和外協(xié)維修單位協(xié)作，開展大保養(yǎng)工作，拆解并清洗離心機的所有零件，檢查部分零件是否有磨損情況，采用三坐標測量儀和測量工具檢查部分關(guān)鍵零件的尺寸和形位公差，并做好記錄，修復(fù)磨損零件，更換損壞零件，更換所有的密封件、軸承等易損件。按照工廠離心機維修工藝對轉(zhuǎn)鼓、螺旋進行動平衡，檢查轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔及防護筋條、出渣口的磨損情況，視情況修復(fù)，并組裝大、小端蓋板進行動平衡，按工廠離心機轉(zhuǎn)鼓動平衡標準進行檢測，合格后進行總裝。通過上述措施，及時對出現(xiàn)故障的離心機維修保養(yǎng)，使離心機能正常地運行。
2.4 供水系統(tǒng)存在設(shè)計缺陷
離心機系統(tǒng)供水設(shè)計時，一是存在冷卻水、沖洗水壓力不足，造成離心機本體在停止運行后沖洗效果不佳，影響再次運行，同時夏季高溫時也影響離心機液壓油冷卻效果，造成離心機高溫跳閘。
經(jīng)過分析后提出改造方案，目前已增設(shè)2臺冷卻水泵，同時將冷卻水泵采用壓力變送器恒壓供水，將水壓由0.15MPa左右提升到0.3MPa。改造3臺沖洗水增壓泵，采用壓力變送器恒壓供水，也將水壓設(shè)置到0.3MPa，達到了沖洗所需的壓力，與新改造的上清液管沖洗水管配套，在開展離心機本體沖洗的同時為上清液管提供沖洗所需的水壓與水量，同時將離心機原來的設(shè)置時間延長到30min。針對離心機夏季因高溫油冷卻效果差而出現(xiàn)跳閘的情況，提出對離心機液壓系統(tǒng)的油冷卻器采用雙油冷卻器或者加大油冷卻器改造的建議與方案，在下一步工作將實施。
3 結(jié)語
從離心機上清液堵塞、液壓馬達漏油、供水壓力低等幾方面著手，采用試驗、分析、改造、保養(yǎng)等方式，逐步解決了困擾離心機穩(wěn)定運行主要問題，在設(shè)備上實現(xiàn)了污泥處理系統(tǒng)全年滿負荷運行，也使設(shè)備管理技術(shù)人員和維修人員積累了豐富的經(jīng)驗，通過替代性維修、零件定做、自身技術(shù)力量加強等方式，為設(shè)備維修節(jié)省費用。
