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Abstract: This article from the installation of sewage treatment mechanical equipment management and maintenance are analyzed and discussed, in order to provide reference and reference to the same industry.
Key word: sewage treatment; mechanical equipment; installation and maintenance;
中圖分類號:U664.9+2
1、污水處理廠常用機械設備的安裝要點
1.1 離心泵的安裝
在離心泵安裝之前一定要按規范進行清洗與檢查。一般情況下,在防銹保證期內的出廠泵,只需進行簡單的外表清潔。而超過防銹保證期或者有明顯缺陷的離心泵需拆卸時,進行拆卸、清洗與檢查時,都要符合技術文件的相關規定。分體泵的清洗與檢查:泵的主要零部件、附屬設施、中封面以及套裝零部件的端面不能存在擦傷或者是劃痕。軸表面不能有裂痕等缺陷。待清洗潔凈以后,晾干水分,并在其零部件與設備表面涂上一層油,并按順序進行分類放置。一般泵的殼垂直中分面無需進行拆卸與清洗。設備上的預留洞應清理干凈,將其礎面磨平,并用水平尺找平。誤差必須控制在允許的范圍內。根據建筑物的平面尺寸與離心泵本身的平面位置,在該泵基礎上放出安裝軸線。標記出其膨脹螺栓的位置,對于留有預留洞的,將地腳螺栓放入預留洞,并澆筑地腳螺栓混凝土。待地腳螺栓混凝土凝固,并達到強度要求后,采用尼龍吊裝設備將其吊裝到位。并在設備底座與基礎面間放置銅片進行調平。對于整體裝的泵而言,要采用框架式水平儀在泵的出口面進行測量,保證縱、橫向安裝的水平偏差在允許的誤差范圍內。對于解體安裝的泵來說,一般縱、橫向安裝的水平偏差應不大于0.05/1000,并分別在水平中分面、軸的外露部分以及底座的水平加工面上進行測量。
1.2 潛水泵的安裝
①根據土建工程原先給定的定位線以及設備安裝圖紙給出的尺寸線,畫出每臺泵泵座兩個方向的中心線。
②根據設備圖紙給定的尺寸制作模具,務必做到精確到位。
③在泵的基座下要留出20mm左右的二次混凝土澆筑高度,等泵座安裝并調平后再灌入無收縮混凝土。
④把泵座上的地腳螺栓裝在模具上,并用平墊鐵將螺栓固定在模具下平面,平墊鐵的上平面為泵座底設計的標高面,要保證其平面位置的偏差不大于±10mm,標高位置的偏差不大于±20mm。
⑤當混凝土強度達到總設計強度的75%以后,拆除模具,并把泵座安裝到位,采用銅片調整到驗收標準的水平度,一般銅片數量不得超過三片。
⑥待泵的出水管安裝完成后,采用腳手架進行導桿安裝,以該泵出水彎頭和導桿連接處作為基準點,以90度垂直的兩個方向分別掛線墜,并在導桿下端點、中間支撐與上端點處用鋼板尺進行測量,導桿垂直度偏差應小于1/1000,全程內的偏差應不大于4mm,如果采用雙導桿,其平行偏差應小于2mm,在達到標準后再進行固定。
⑦對泵腔進行清理。在手動盤車合格后,將電纜和吊鏈固定在一起,運用汽車起重機來完成泵體的吊裝工作,使泵沿著導桿順直滑下并就位。調整水泵的出水口和出水彎頭結合處平直并密合,并對鏈條的松緊度進行適當的調整,做好交驗準備工作。
1.3 鼓風機的安裝
①將減震器置于設備底座上,后用螺栓進行緊固。
②使用起重機將鼓風機吊在基礎上,后調整其位置,使其縱、橫向的誤差控制在允許的范圍內,并用色筆畫出減震器用的支撐板在砼基礎上的位置。
③使用起重機將鼓風機吊起,在已標記好的支撐板位置,涂上專用的粘合劑,涂抹應厚度均勻,注意不要破壞掉原來做好的標記。再次將機組吊起放在砼基礎上,減震器支撐板位置要和抹膠前的標記位置嚴格進行對正,減震器和基礎的接觸面要良好,其接觸面積應符合規定要求。
1.4 進風管過濾器的安裝
①使用調節機構對調節過濾器箱體進行高度調節,使其出風口和鼓風機進風口在同一軸線上,并符合規定要求。
②對過濾器與鼓風機距離進行調節,保持過濾器出風口端與鼓風機進風口端相平行,并且留有一定的縫隙,平行度偏差及縫隙寬度應符合相關的規定要求。
③平行度與縫隙調節完成后,用膨脹螺栓將過濾器進行固定,并將過濾器與進風口進行連接。
④對空氣管道的內壁進行仔細清理,并在各連接部件的連接處用膠帶密封,防止塵土進入。
1.5 出風口伸縮器的安裝
將伸縮器用法蘭與鼓風機相連,并用螺栓緊固后,在伸縮器兩端的管道上,其法蘭中心應在同一軸線上,偏差允許范圍應在2mm左右,連接時要保持法蘭的平行,其偏差應范圍應在1mm之內。安裝完成后,伸縮器不能承載或受扭。
2、污水處理廠機械設備的維護管理要點
2.1 熟悉需維護管理的設備
只有先熟悉設備,才能更好的管理好設備。首先,要仔細地閱讀產品出廠說明書,一般來說,隨設備的出廠說明書上都會注明設備的品種、型號、規格及其工作特點等。在注意事項中也會標注有操作要領、安全規程以及加油的部位、油脂的品種、換油的間隔等。參照說明書將設備上的注意事項逐步弄懂。對于一些比較簡單的說明書來說,負責操作的人員可向設備管理技術人員或生產廠家的服務技術員進行學習以及咨詢。這里值得注意的一點是,在產品說明書上很少見到該產品的缺陷。每一種設備或多或少都存在著一定的缺陷與不足。操作人員可通過對設備的長期操作與觀察,積累經驗,慢慢的了解設備的缺點,并結合經驗給出相應的解決措施。
2.2 確定設備運行的最佳方案
任何一種機械設備及其零部件都具有一定的使用壽命。要給設備提供一個良好的運行環境,保證其正常使用壽命,并且在保證完成水處理任務前提下,盡量的去減少設備的無效運轉或者低效運轉,盡量的保證設備在滿足負荷狀態下運行,在一定程度上也可以起到延長設備使用壽命的作用。
2.3 對設備進行巡回檢查
在污水處理廠的設備大多數比較分散,并且大部分設備都處于露天或半露天的狀態,因此,對這些設備進行嚴格的巡檢制度對設備的安全穩定運行時非常重要的。設備操作人員應對每天的天氣預報有所了解,這除了對水處理工藝有一定作用外,對機械設備的安全運行也有著非常重要的意義。對可能出現的災害性天氣應及時采取必要的預防措施。比如雨雪天氣來臨,應對設備采取必要的防雨措施,特別是針對電器、油箱及齒輪箱等容易進水的部件。在寒潮來臨時,應采取必要的防凍措施等。雨后應及時清除設備及路線上的積水,在配電箱、集電環條、變速箱等設備內,如不慎進水要及時采取措施,雪后要及時清除設備及線路上的積雪。
2.4 保持設備的狀態
保持好各運轉部位良好的狀態,是保障設備長期、穩定、正常的運行最基本的條件。加入適量油脂,除了可以讓設備在運轉時減少摩擦、磨損外,還有起到設備的防腐、防漏以及降溫等功能。一般的設備在出廠前,就對其加油部位、加油量、換油脂間隔時間以及在什么樣的溫度條件下加什么型號油脂進行了規定。每個污水處理廠的設備,其工作條件是不同的,因此,還應由專業技術人員根據該廠的實際條件,制定出不同設備的加油規范。新購入的油脂要貼標簽,并進行分類保管。
2.5 注意設備的日常維護與保養
設備在日常的運行中難免會出現一些問題,很多的小故障在最初是不會影響到機械設備的運行的,但是如果沒有及時發現并處理,很容易會引起大的機械故障,而造成停機,更嚴重時會釀成事故。
在污水處理行業中,對設備的防腐是設備維護管理中的一項十分重要的工作。一般污水里的一些物質會導致鋼鐵的銹蝕,因此,在污水處理設備鋼結構件表面都涂有防銹涂料。隨著使用時間的延長,這些防腐涂料會逐漸磨損、老化,此時污水就會侵入,加速鋼材的腐蝕速度。因此,要應經常對該部分進行防腐涂層的檢查,發現涂層脫落就應及時修補。在進行大修時,應將舊的鋼材表面涂層用鐵刷全部刷干凈,重新涂上新的涂料。鋼材浸水部分常用的涂料是環氧瀝青,未浸水部分采用各種防銹漆。近幾年來,也有很多的新型涂料出現,可根據實際需要以及自身的經濟條件來選用適當的防腐涂料。
關鍵詞:污水處理廠;機械設備;質量控制措施
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
1、前言
隨著現代化城市建設規模的不斷擴大,工業污水和生活污水對環境的污染也日益嚴重,污水治理迫在眉睫,所以污水處理建設項目越來越多。城市污水處理廠的建設是一個系統的工程,整個工程的質量主要取決于土建施工質量和機械設備的安裝質量,而機械設備的安裝質量直接影響污水處理廠的處理效果和運行成本,是污水處理廠能否長期穩定運行的關鍵。污水處理機械設備主要有啟閉機、潛水泵、刮吸泥機、污泥濃縮脫水機、鼓風機等機械設備。各類機械設備的安裝要參照《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》(GB50231-2009)的技術要求和質量標準進行,并按照設計文件及《城市污水處理廠工程質量驗收規范》(GB50334-2002)進行單體機械設備的安裝檢查。
我通過參加東營沙營污水處理廠的機械設備的安裝工作,以及在勝利石油管理局基地南區生活污水處理廠的前期機械設備安裝工作的學習過程中,發現在機械設備的安裝過程中采用切實可行的質量控制措施,能有效保證機械設備的安裝質量,杜絕人工、材料的浪費,確保了機械設備的良好穩定的運行效果。本文結合以上兩個污水處理廠的機械設備的實際安裝情況總結介紹幾條質量控制措施。
2、啟閉機、閘門的安裝質量控制措施
做為污水處理廠常用的過水控制設備,安裝質量還要符合中華人民共和國城鎮建設行業標準供水排水用鑄鐵閘門標準(CJ/T3006-12)的有關規定,所以根據工程現場實際情況,在安裝過程中采用以下質量控制措施。
(1)嚴格控制啟閉機、閘門的預埋件的預留工作。積極與設計單位和廠家技術人員協調確保預埋件的型號規格正確,并詳細與土建施工單位溝通、配合確保預埋件安裝位置準確以及在澆筑混凝土時,安裝預埋件牢固、不發生位移。在啟閉機、閘門設備安裝二次灌漿時一定要采用高標準的細石混凝土,微小縫隙內要充分灌注密實,保證二次灌漿一次施工不滲漏。
(2)在啟閉機、閘門的安裝過程中,一定要嚴格檢查、控制閘板的安裝垂直度、門框的水平度,尤其重點檢查閘板密封面的方向與進水方向一致,否則就會起不到密封的作用,造成啟閉機、閘門關閉后漏水嚴重。
(3)啟閉機、閘門安裝完畢后所有地腳螺栓比螺母要外露2-3扣的絲扣,涂抹黃油,并用塑料管加工制作成管帽套在螺母外,以防螺母螺栓生銹,方便日后維修。
(4)檢查標準及檢驗方法見下表
啟閉機、閘門安裝允許偏差和檢驗方法
項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
設備標高 ±10 用水準儀與直尺檢查
設備中心位置 10 尺量檢查
閘門垂直度 1/1000 用線墜和直尺檢查
閘門門框底槽、水平度 1/1000 用水準儀檢查
閘門門框側槽垂直度 1/1000 用線墜和直尺檢查
3、鼓風機以及曝氣系統的安裝質量控制措施
(1)鼓風機安裝時重點檢查控制其安裝基準線與建筑物軸線距離的允許偏差≤±20mm,與機械設備平面的水平度允許偏差≤±10mm,標高允許偏差在-10mm―20mm。安裝時逐一檢查鼓風機的葉輪放置方向、閥門、風口方位是否一致。安裝完畢后,與廠家技術人員一同到設備安裝現場進行詳細的檢查,檢查無誤后,先進行單機空載運行調試,符合各項要求及指標后,再進行帶負荷運行調試。
(2)曝氣系統在安裝前期階段嚴格進行對構筑物的低平面、預埋件和預留孔洞的檢查,發現不符合安裝條件的地方必須立即進行整改。曝氣管道在錨固螺栓鉆孔施工時,池底必須保持干燥,若達不到此要求,則必須和土建施工單位協調處理。曝氣管道支架固定應牢固,安裝平面允許偏差嚴格控制在10mm以下。微孔曝氣器的接點應緊密,管路基礎應牢固、無泄漏,施工完畢后一定要將微孔曝氣器管路應吹掃干凈,不能堵塞出氣孔,還要做清水曝氣實驗,保持出氣均勻。
(3)檢查標準及檢驗方法見下表
鼓風裝置安裝允許偏差和檢驗方法
項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
軸承座縱、橫水平度 ≤0.2/1000 框架水平儀檢查
軸承座局部間隙 ≤0.1 用塞尺檢查
機殼中心與轉子中心重合度 ≤2 用拉鋼絲和直尺檢查
設備平面位置 10 尺量檢查
設備標高 ±20 用水準儀與直尺檢查
表面曝氣設備安裝允許偏差和檢驗方法
項次 項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
1 設備平面位置 10 尺量檢查
2 設備標高 ±10 用水準儀與直尺檢查
3 布置主支管水平落差 ±10 用水準儀與直尺檢查
4、周邊傳動全橋式刮吸泥機的安裝質量控制措施
(1)周邊傳動全橋式刮吸泥機對池子的幾何尺寸、標高、池底平整度要求度很高,在土建單位施工時,必須積極與其現場施工操作、檢查人員溝通配合,保證機械設備的安裝條件。
(2)周邊傳動全橋式刮吸泥機由刮泥、撇渣及排泥等部件組成,各部件到達現場后進行組裝。在安裝前一定要對構造物的相關土建尺寸進行嚴格復核,發現池底水平度與池壁垂直度不符合安裝條件的必須進行整改合格后,才能進行設備的安裝。在刮吸泥機的安裝過程中,必須嚴格控制刮吸泥機的水平度以及設備制板與池底間隙要求,必須符合設計要求和設備技術要求。只有這樣才能保證刮吸泥機的刮板在將來運行時,把池底部的污泥分批刮走,避免刮泥板刮不到污泥而形成“死泥”,影響處理效果。
(3)周邊傳動全橋式刮吸泥機的支承導軌的表面土建協調,最好采用水磨石,這樣能減少支撐輪在日后運行中的磨損。在周邊傳動全橋式刮吸泥機安裝完畢后,一定要與廠家技術人員共同進行空車運行、調試,必須保證刮泥橋架在行走時平穩,速度均勻、不抖動,撇渣板和刮泥板不應有卡住、突跳現象。
(4)檢查標準及檢驗方法見下表
刮泥機和吸刮泥機安裝允許偏差和檢驗方法
項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
驅動裝置機座面水平度 0.03/1000 用框式水平尺檢查
鏈板式主鏈驅動軸水平度 0.03/1000 用框式水平尺檢查
鏈板式主鏈從動軸水平度 0.01/1000 用框式水平尺檢查
鏈板式同一主鏈前后二鏈輪中心線差 ±3 用直尺檢查
鏈板式同軸上左右二鏈輪輪距 ±3 用直尺檢查
鏈板式左右二導軌中心距 ±10 用直尺檢查
鏈板式左右二導軌頂面高差 中心距離0.5/1000 用水準儀與直尺檢查
導軌接頭錯位(頂面、側面) 0.5 用直尺和塞尺檢查
撇渣官水平度 1/1000 用水準儀和直尺檢查
中心傳動豎架垂直度 1/1000 用墜線與直尺檢查
5、污泥濃縮脫水機的安裝質量控制措施
(1)先將脫水機安裝在圖紙設計的位置上,用平墊鐵初步調整好機架的水平度,再去固定預埋螺栓進行二次灌漿澆注。然后一定嚴格控制脫水機的水平度,用斜墊鐵對脫水機的水平度進行精細找平,使其達到安裝規范的要求。最后再進行皮帶運輸機的定位,使脫水機的接泥板與皮帶輸送接中心軸線形成形成符合設備要求的角度,這樣才能保證脫水后的污泥落到皮帶輸送機上。最后安裝與脫水機配套的外部水、氣、藥管及電路的連接和安裝,在安裝與脫水機配套的管路、閥門的連接處應牢固緊密、無滲漏。
(2)檢查標準及檢驗方法見下表
污泥濃縮脫水機安裝允許偏差和檢驗方法
項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
設備平面位置 10 尺量檢查
設備標高 ±20 用水準儀與直尺檢查
設備水平度 1/1000 用水準儀檢查
6、潛水泵額安裝質量控制措施
(1)潛水泵的安裝必須要嚴格控制好基礎預留孔的標高、數量、規格。在設備基礎施工前,必須與廠家和設計單位進行詳細的交底,進一步明確水泵基礎的尺寸、標高、預留地腳螺栓的數量,確保施工的基礎與設備實體相符合。
(2)檢查標準及檢驗方法見下表
水泵安裝允許偏差和檢驗方法
項次 項目 允許偏差(mm) 檢驗方法
1 安裝基準線 與建筑軸線距離 ±10 尺量檢查
與設備平面位置 ±5 儀器檢驗
與設備標高 ±5 儀器檢驗
2 泵體內水平度 縱向 ≤0.05/1000 用水平尺檢驗
橫向 ≤0.10/1000
3 皮帶輪、輪軸器水平度 ≤0.5/1000
4 水泵軸導桿垂直度 <1/1000,全長≤3 用線墜與直尺檢驗
7、機械設備安裝技術資料方面的質量控制措施
污水處理廠機械設備的維護和保養時污水正常運行的關鍵保障,其中各種機械設備的技術資料和安裝記錄、調試記錄等資料的收集歸檔保存顯得尤為重要。這樣,可以在施工過程中派專人負責收集保管各種機械設備的安裝使用說明書、圖紙、產品合格證、安裝調試記錄等等技術資料。還要負責收集保存所有的設備在前期運行階段的運行狀況的記錄,包括設備的開啟時間、運行狀況、故障現象以及故障排除方法等。這樣有利于日后交接給污水處理廠管理部門能更好的了解設備的運行情況。
8、結束語
城市污水處理廠的正常運行,離不開污水處理機械設備的正常運行,如果在污水廠的建設過程中,嚴格按照制定的質量控制措施對在機械設備的安裝過程中加以嚴格控制,一定會保障安全和延長機械設備的使用壽命,降低施工單位的維修成本,也降低了污水處理廠的運行成本。因此,在污水處理廠的建設過程中,嚴把設備安裝關、維修質量關,是每個施工技術人員的重要職責。
參考文獻:《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》(GB50231-2009)
關鍵詞:水處理;水污染;機械設備;發展
引言:
目前,隨著人類的行為造成大量的廢水的積蓄,給人體健康造成一定的威脅。所以如何處理這些廢水,營造良好的生態環境成為人類共同關注的焦點問題。水處理機械設備是這些研究成果的直接執行者。由于我國水處理發展較國外發達國家慢,水處理機械設備的水平更是落后于國外。雖能生產,但由于在材質和工藝方面存在不足,使用的可靠性、壽命等方面與國外設備尚有一定的差距。目前,近十年興建的我國污水處理廠中將近90%的設備依賴國外進口,極大地增加了環保投資。為此,國家出臺了一系列的政策,著重提高污水處理設備的先進性,使其向著自動化、一體化發展,最終實現國產化。
1、我國水處理設備的發展現狀
我國污水處理設備的發展大致分為四個階段:
(1)20世紀80年代初,各大市政工程設計研究院著手進行城市污水處理廠和專用設備的開發設計工作。
(2)20世紀90年代的落入低谷階段。這期間開工建設的污水處理廠,約 90 %使用了國外政府或國際金融組織的貸款,這種貸款大部分只能用于購買貸款國的技術和設備。國外政府貸款為我國污水處理業注入了活力,使污水處理技術和自動化程度有很大的提高,推動了我國現代化污水處理廠的建設。但與此同時,增加了污水處理廠的基本建設投資,使我國的污水處理設備制造業受到了嚴重抑制。隨后建設部提出了“加快城市污水集中處理行業發展及設備國產化”的專項報告,得到國務院主要領導的高度重視,專門對設備國產化問題作了重要批示。同時,國務院又相繼出臺一系列措施,支持、引導一批有實力的大中型企業轉入到污水處理設備制造中來,提高了污水處理設備的技術和品質,使得污水處理設備制造業向規模化、集團化和成套化方向發展。
(3)21世紀以后的蓬勃發展階段。我國建立了大批的污水處理廠,但由于廠網不配套、運行經費不足,收費體制不健全,似的全國水污染事故頻發。研究建設高水平的、與我國國情相符的污水處理設備成了重中之重。
在國際金融危機的背景下,中國采取繼續擴大內需,促進經濟增長政策,把環境保護放在突出的戰略位置。2008年四季度新增的千億元中央投資中,用于重點流域的水污染防治工程投資及用于城鎮污水和垃圾處理設施、污水管網建設提速的資金高達60億元,前者投資為10億元,后者為50億元。由以上可以看出,我國越來越重視水處理機械設備國產化的發展,不僅在政策上,而且在資金方面都給予極大的支持。
2、水處理機械的構成
污水處理設備主要分為機械設備和電氣、自控設備,其中機械設備投資占污水處理設備投資的65%~70%。機械設備主要分為通用機械設備和專用機械設備兩種,其中通用機械設備投資占機械設備投資的35 %~40 %,專用機械設備投資占機械設備投資的60 %~65 %,因而,污水處理中的機械設備特別是專用機械設備占有重要的地位,是建設需求的主體。通用機械設備包括風機、閥門和水泵。專用機械設備包括攔污機械、除砂及刮泥機械、曝氣及攪拌設備、濃縮脫水設備、加藥消毒設備、沼氣利用設備、氧化脫鹽設備、污水再生利用設備、污泥后處置設備等。
3、水處理機械設備特點及組成
3.1生產概況及市場組成
經過20多年的發展,中國環保產業已初具規模,一些技術、設備和服務項目已接近發達國家20世紀80年代的水平。其中水污染治理設備占環保產品年總值的 40 %以上。2006 年1~12月,我國環境保護專用設備產量為106,860臺,2007年1 ~12月,我國環境保護專用設備產量為8,020,830 臺,2008年1 ~10月,我國環境保護專用設備產量為9,606,995臺。
但目前我國環保設備領域還是處于發展階段,國內企業結構分散,從業企業數量眾多,但以中小企業為主,集中度不高,企業產品中科技含量高的設備仍然較少,能夠提供成套設備的企業很少,大多數企業以生產成熟的單機產品為主。除了本土企業,利用國外技術的合資企業是這個領域的重要組成部分,并且占據了高端設備市場,國內企業則集中在管材、水泵、風機等傳統產品市場。
目前環保機械產品的國際貿易市場基本仍為發達國家所占領,中國市場重要領域也被國外技術產品所壟斷。雖然國產設備優勢較多,但進口設備仍占據中國大量市場份額。介入中國污水工程市場比較有名的外資企業有法國威立雅、法國蘇伊士、英國泰晤士水務、德國柏林水務公司等4大巨頭。其中,威立雅在中國16個城市投資了18 個水務項目,是目前外資在中國擴張步伐最快的。
3.2我國水處理機械設備的缺點
(1)產需矛盾突出。根據“十五”計劃和2010年長遠規劃的要求,我國污水處理設備的綜合生產能力遠遠不能滿足國內需求,供需矛盾十分突出。
(2)品種結構落后、品種少、開發能力弱。在眾多產品中,一般機械產品和初級產品所占比重大,具有現代化水平的機、電、儀一體化裝備較少或處于起步階段。除大型環保骨干企業外,大多數企業缺乏新產品的自我開發能力。
(3)產品質量差、技術水平低。有35 %~40 %的主要產品相當于國際60或70年代水平。現行的國產污水處理設備中,約有1/5屬于限制生產或限期淘汰產品,約有2/5屬于需要改進的產品。
(4)產品創匯不穩定。盡管國產污水處理設備有出口,但出口設備技術含量不高,出口的類別、品種和地區較窄,在國際市場上競爭力不強。
(5)相關企業綜合效益普遍偏低。除少數企業外,多數污水處理設備制造企業的經濟效益較差。
(6)設備成套和工程承包能力弱。能夠承擔污水處理工程承包和設備成套的企業很少,大多數企業把主要精力放在自己比較適應的開發、制造成品領域,從事單機生產和銷售,從而使國產污水處理設備成套能力和工程總承包能力較弱。
((7)操作培訓、售后服務維護及產品水平再提高等工作亟待加強。
3.3我國水處理機械設備的優勢
與國外進口污水處理設備相比,國產設備具有相對采購成本低、交貨周期短、售后服務快捷、適應性強、性價比高的優勢。大多數情況下,雖然進口設備與國產化設備相比質量好、技術先進,但采購與使用成本高,不太適合我國國情。因而進口設備在一定程度上又處于比較劣勢,特別是在我國開始對設備國產化的政策傾斜,也逐漸使國產化污水處理設備在與進口設備的競爭中占有有利地位。
4、水處理機械設備的發展前景
在水資源極度短缺的今天,發展高效、低耗、實用、經濟的水處理機械設備迫在眉睫。在我國,只有自主研發、制造國產設備,使開發產品和技術研究相結合,走國產化道路,才是適合我國國情的發展趨勢。
我國的經濟基礎決定了引用國外設備絕非長遠之計,我國的水處理行業需要建立很多的污水處理廠,如果每個污水處理廠都從國外引進設備,其費用相當可觀,將極大的增加我國的環保投資,最終只有少建,這將影響我國的廢水治理。
引用國外設備可能會導致我國自主產權下降,使我國的污水處理業失去主動性,不利于環境保護。只有開發一體化、成套化、標準化、自動化的國產設備,才能更好的促進我國水處理行業的發展。
參考文獻:
關鍵詞:間歇 活性污泥 磺胺
1 材料及方法
1.1 廢水
試驗所采用的廢水由實際的磺胺廢液加自來水和NH4Cl、Na2HPO4(以BOD∶N∶P=100∶5∶1添加)配制而成,廢液的性質如表1所示。
表1 磺胺廢液的性質 成分 濃度 TOC(g/L) 30~34 CODMn(g/L) 18~26 NaCl(%) 14~16 NaAc(%) 7~8 磺胺(%) 1.8~2.0 TS(%) 24~27 TVS(%) 16~18 pH 6.0~6.2
廢液的稀釋倍數分別為10倍和20倍。另外,為了考察磺胺的影響,還根據過濾液在稀釋20倍時的NaCl和NaAc濃度,人工配制了不含磺胺的廢水進行對比。
1.2 試驗裝置及方法
試驗裝置的構成如圖1所示。
活性污泥反應器為圓桶形有機玻璃容器,容積為8 L。反應器放在一個恒溫水槽中,水溫控制在(20±1) ℃。空氣泵的氣量由轉子流量計控制在1~2 L/min,用溶解氧測定儀監測反應器中的溶氧濃度,確保活性污泥混合液溶氧濃度在2 mg/L以上。為了補充因曝氣造成的水分損失,在空氣泵與散氣球之間串聯了空氣加濕瓶。
試驗時取2 L馴化好的污泥混合液與4 L廢水放入反應器中曝氣,并以一定時間間隔取樣化驗。
1.3 種泥及其馴化方法
活性污泥種泥采自城市污水廠的曝氣池。種泥的馴化和廢水處理分別采用上述濾液的10倍和20倍稀釋水進行。第一階段和第二階段試驗的HRT分別為10d和5d,運轉時間各2個月。在馴化期間分別對處理水的DOC和混合液污泥濃度進行了測定,同時用顯微鏡觀察了污泥中細菌相的變化。
2 試驗結果
圖2、3、4分別為廢液在10倍稀釋、20倍稀釋和原水中不含磺胺(人工廢水)時,活性污泥反應體系中各指標的逐時變化情況。
這里需要說明的是,在做20倍稀釋水的試驗時夜間沒有采樣,所以反應的第6 h至22.5 h之間無數據。另外圖3中的幾個空白點是由于樣品測試失敗造成的。
3 討論與分析
3.1 指標的相關性
試驗數據通過線性回歸可以得出混合液懸浮固體濃度的SOC指標與VSS指標以及基質濃度的DOC指標與BOD指標之間的換算關系,即式(1)、(2),據此可方便地計算出VSS和BOD值。
VSS=1.6SOC+581.0 (1)
BOD=1.9DOC-1285.3 (2)
3.2 動力學常數求定
為了探討磺胺的抑制性問題,依據Contois型動力學模型[1]對所測得的數據進行回歸處理。
Contois型動力學模型如下:
(1/X)(dS/dt)=[Vm(S/X)]/[Ks+(S/X)]
(3)
式中 (1/X)(dS/dt)--基質的比降解速率,h-1
Vm--基質的最大比降解速率,h-1
Ks--飽和常數,mg/L
X--微生物濃度,mgSOC/L
S--基質濃度,mgDOC/L
式(3)簡化為一級反應式:
(1/X)(dS/dt)=K(S/X)
由于間歇活性污泥反應為非穩態反應,故上式可改寫為:
d(S/X)/dt=K(S/X) (4)
其積分式為:
C=C0exp(-Kt) (5)
式中 K=Vm/Ks--反應速率常數
C=S/X--基質的比生物量濃度,mgDOC/mgSOC
S/X值在間歇活性污泥法(SBR法)中可視為不同時刻的污泥負荷,它是隨反應時間的延長而降低的,其變化趨勢與一級反應規律非常符合,因此可通過一級反應方程式進行回歸得出其相應的反應速率常數(表2)。
表2 動力學方程式 原水種類 S K 10倍稀釋水 8.0377exp(-0.1141t) 0.1141 20倍稀釋水 5.7646exp(-0.1369t) 0.1369 人工廢水 3.0218exp(-0.4033t) 0.4033
表2中動力學方程式的系數表示了反應初始間歇式活性污泥反應器中基質與污泥濃度的比值,可視為SBR法的起始污泥負荷。同樣,可以根據式(1)、(2)對測試結果進行處理而求出以kgBOD/kgVSS為單位的相應動力學方程式S和反應速率常數K,為習慣于BOD和VSS表示的設計者提供參考。
3.3 磺胺的抑制性
從上述結果可見,即使是馴化過的污泥,磺胺的抑制作用也很明顯。試驗所用廢液中,磺胺的濃度為14 140 mg/L,其理論TOC為5076 mg/L,且在10倍和20倍稀釋時分別為507.6、253.8mg/L。如按上述動力學方程式進行推斷,當10倍、20倍稀釋情況以及人工廢水情況下反應液中的醋酸鈉濃度被完全降解掉,即DOC濃度分別達507.6、253.8和0 mg/L(此時DOC/SOC分別為0.43、0.28和0.1)時,所需的反應時間分別為25.6、22.1和21.6 h。可見,20倍稀釋時磺胺的抑制性幾乎不存在,因此對于該廢液的處理建議采用稀釋20倍。
試驗發現,對磺胺的降解采用兩級串聯的接觸氧化工藝更為有效,在活性污泥法系統中的降解效率很低[2]。
轉貼于 4 結論
通過以上分析,對于采用間歇活性污泥法處理制藥廠磺胺廢液,可得出如下階段性結論:
① 采用10倍稀釋水進行處理,即使進行了污泥馴化,磺胺也會對微生物產生抑制作用,且磺胺的降解需要26 h以上的曝氣時間。而采用20倍稀釋水進行處理,磺胺的抑制作用消失。
② 采用間歇活性污泥法處理該廢液,其有機物降解可以用Contois型動力學模型的一級反應式描述,所得參數可供設計者參考。
參考文獻
關鍵詞:凈水處理;臭氧;紫外線;生物活性炭
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.026
1 凈水處理技術簡介
隨著我國水源污染情況的不斷加劇,凈水處理技術日趨復雜。本文的目的是為了能夠在保證出水水質的標準的同時,在傳統的凈水處理技術上不斷融入新的技術,以助于提供凈水處理效率。
1.1 臭氧-生物活性炭
臭氧-生物活性炭技術是指在生物活性炭處理水質前,先預臭氧化。此法可以使水中一些原來不容易生物降解的有機物變成可生物降解的有機物,臭氧化的同時還可提高水中溶解氧的含量,使活性炭保持好氧狀態,在炭粒表面生長著大量的好氧微生物,充分發揮它們對有機物的分解作用,從而顯著地提高凈水處理能力,保證出水水質,并延長了活性炭的使用周期[1]。
1.2 紫外線水質處理器
隨著社會的發展和生活品質提高,相比較傳統的二氧化氯、次氯酸鈉等消毒方式,人們迫切的需要一種高效且無副作用的殺菌消毒技術來提高現代給水消毒的質量,而紫外線給水就在這一時代背景下應運而生。紫外線水質處理器集光學、微生物學、化學、電子、流體力學等綜合科學于一體,采用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的紫外線殺菌裝置產生的強紫外線照射水流,能使細菌病毒喪失自我復制的能力,既而使水質得到殺菌、消毒和凈化的目的。
2 紫外臭氧協同生物活性炭凈水處理技術工藝設計
2.1 紫外線的選用
在凈水處理中所用的紫外線水質處理器發出的就是UVC短波紫外線,一般分為185 nm和254 nm兩種。
UVC波段,波長100~280nm,又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱,波長短能量大,具有殺菌作用,能分解分子的結合。對固體表面和水中污染物的光處理來說,只有UVC具有強的作用效果[2]。
2.2 反應機理
(1)紫外線對生物活性炭影響。生物活性炭通常能夠去除水中的余氯,但缺點在于它需要不斷再生,而且經常遇到細菌滋生的問題。而紫外線對于殺菌有著明顯的作用,因為即使是在微量的紫外線投射劑量下,也可以破壞一個細胞的生命核心―DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害,從而達到滅菌的效果。因此紫外線能使生物活性炭使用不受細菌滋生影響,凈化的水質中余氯含量很小。
(2)紫外線對臭氧影響。紫外線對臭氧的影響是由Garrison等人在治理含復雜鐵氰鹽廢水中開發出來,他們發現該法對處理難氧化的物質十分有效,試驗表明,將紫外光線輻射與臭氧相結合,能使氧化速度提高10~104倍。
3 實驗分析
3.1 實驗裝置
本次試驗利用上海管道純凈水股份有限公司在杭州的某小區凈水處理項目,根據設計的紫外協同生物活性炭凈水處理技術工藝,在現場搭建完成一套10T/h的凈水處理設備。
3.2 數據記錄
實驗中,我們設置了4個水樣采取點:
(1)原水:市政自來水。
(2)水樣1:自來水為原水,不開啟臭氧發生器和紫外線水質處理器的情況下,最后的凈水水箱出水。
(3)水樣2:自來水為原水,開啟臭氧發生器,但不開啟紫外線水質處理器的情況下,最后的凈水水箱出水。
(4)水樣3:自來水為原水,同時開啟臭氧發生器和紫外線水質處理器的情況下,最后的凈水水箱出水。
實驗數據記錄如下:
3.3 結果分析
從上述表格的水樣檢測結果,可以看出:
(1)三種凈水處理技術都能對原水進行一定的處理,使得最后的水質得到提高,但從強到弱為:紫外臭氧協同生物活性炭>臭氧-生物活性炭>生物活性。
(2)臭氧-生物活性炭技術相比傳統的生物活性炭技術,在水質處理效果上有一定的提高,尤其是PH能提升為弱堿性,耗氧量去除率接近40%,但是研究發現, 臭氧處理會提升水中AOC含量,即使后續有生物活性炭降解,當效果也不理想,這表明經臭氧處理后的水中有一部分生物不可降解的有機物被轉變成為生物可降解物質。
(3)紫外臭氧協同生物活性炭技術能使水中色度、濁度能進一步被去除,而耗氧量的去除率超過50%,更能降解因為臭氧而升高的AOC,亞硝酸鹽和余氯的指標也遠低于標準要求。對于水中PH值稍有影響,當仍處于中性到弱堿的區間內。
4 總結
通過對現行的凈水處理技術研究,提出紫外臭氧協同生物活性炭技術的可行性,進行設計、實驗和數據分析,得出的結論是可行的,且比單一的臭氧-生物活性炭技術處理能力更強,水質更好。
(1)紫外臭氧協同生物活性炭能進一步提高水中的物理指標,如色度、濁度、PH值等。
(2)紫外臭氧協同生物活性炭由于紫外的殺菌功能,能抑制細菌滋生,在更全面地對水質進行殺菌同時,使得活性炭提高余氯的去除率。
(3)紫外臭氧協同生物活性炭能催化臭氧在水中的分解,提高水中溶解氧含量,有助于活性炭去除有機物。