王孟陽(yáng) 李文鵬 劉偉

（中原環(huán)保股份有限公司，河南鄭州 450046）

1 引言

目前城鎮(zhèn)污水處理廠的主體工藝大都是生物處理法，即通過(guò)微生物的新陳代謝，將進(jìn)水中的COD，NH3－N，TN，TP 等污染物進(jìn)行削減，以達(dá)到一定的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，然后再進(jìn)行排放。污水的這種生物處理法最大的缺點(diǎn)之一是產(chǎn)生了一定的剩余污泥［1］，因此，污水處理廠都必須配套建設(shè)污泥處理設(shè)施，以去除剩余污泥，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、安全。

污泥脫水一般采用離心脫水和帶式脫水兩種。離心脫水機(jī)一般在處理規(guī)模為10 萬(wàn)m3/d 及以上的污水處理廠運(yùn)用較為廣泛，如鄭州市南三環(huán)污水處理廠［2］（設(shè)計(jì)規(guī)模為10 萬(wàn)m3/d）、五龍口污水處理廠［3］（設(shè)計(jì)規(guī)模為20 萬(wàn)m3/d）、馬頭崗污水處理廠（設(shè)計(jì)規(guī)模為60 萬(wàn)m3/d）等。

帶式脫水機(jī)一般在處理規(guī)模為5 萬(wàn)m3/d 及以下的污水處理廠運(yùn)用較為廣泛，如鄭州市馬寨污水處理廠［4］（設(shè)計(jì)規(guī)模為5 萬(wàn)m3/d）、鄭州市上街區(qū)第二污水處理廠（設(shè)計(jì)規(guī)模為3 萬(wàn)m3/d）、洛陽(yáng)市宜陽(yáng)縣鎖營(yíng)污水處理廠（設(shè)計(jì)規(guī)模為1 萬(wàn)m3/d）等。本文以鄭州市某小型城市生活污水處理廠污泥脫水設(shè)備為例，分析帶式脫水機(jī)工作原理、常見運(yùn)行故障及原因，并提出解決對(duì)策。

2 工程簡(jiǎn)介

鄭州市某小型城市生活污水處理廠的工程設(shè)計(jì)污水處理規(guī)模3 萬(wàn)m3/d，該工程于2012 年建成并投產(chǎn)，脫水機(jī)采用帶式濃縮壓濾一體機(jī)，將污泥含水率降低至80%以后，進(jìn)行衛(wèi)生填埋處理。2018 年年底，由于填埋場(chǎng)即將封場(chǎng)，對(duì)污泥脫水設(shè)備進(jìn)行改造，在原有2 臺(tái)低壓脫水機(jī)的基礎(chǔ)上，增加2 臺(tái)高壓帶式脫水機(jī)，同時(shí)增加2 套污泥低溫干化設(shè)備。污泥經(jīng)高壓帶式脫水機(jī)處理后含水率降低至70%～80%，然后進(jìn)入污泥干化設(shè)備，該設(shè)備可將污泥含水率降低至30%左右，處理過(guò)的污泥運(yùn)送至發(fā)電廠與煤進(jìn)行摻燒發(fā)電，實(shí)現(xiàn)最終的無(wú)害化處理。

3 帶式脫水機(jī)構(gòu)造及工作原理

3.1 帶式脫水機(jī)構(gòu)造

該污水處理廠配備2 臺(tái)帶式脫水機(jī)。帶式脫水機(jī)主要由機(jī)架、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、重力脫水、預(yù)壓脫水、上下濾帶、布料裝置、濾帶沖洗裝置、系列壓輥、導(dǎo)向輥、濾餅卸料裝置、機(jī)器自動(dòng)保護(hù)裝置、氣動(dòng)控制柜、電氣控制柜等組成。脫水機(jī)在污泥進(jìn)泥管路上直接通過(guò)藥劑管道引入污泥調(diào)理劑，因此，該脫水機(jī)無(wú)專門的污泥調(diào)理裝置，加藥后的污泥直接進(jìn)入脫水機(jī)。按照功能分區(qū)，該脫水機(jī)由污泥勻配系統(tǒng)、重力脫水系統(tǒng)、預(yù)壓脫水系統(tǒng)、低壓脫水系統(tǒng)、剪力脫水系統(tǒng)、濾布傳動(dòng)系統(tǒng)等功能區(qū)組成，帶式脫水機(jī)上下濾帶工作示意圖見圖1［5］。

圖1 帶式脫水機(jī)上下濾帶工作示意

3.2 帶式脫水機(jī)工作原理

該污水處理廠回流及剩余污泥泵房的污泥，經(jīng)剩余污泥泵提升至貯泥池，在貯泥池進(jìn)行初步的重力沉降后，再經(jīng)污泥螺桿泵提升至脫水機(jī)進(jìn)泥端，在螺桿泵進(jìn)泥管路上安裝污泥調(diào)理藥劑管道，通過(guò)單獨(dú)的藥劑配置系統(tǒng)，配置好污泥調(diào)理劑，直接在進(jìn)泥管路中與污泥混合。經(jīng)過(guò)混合后的污泥和調(diào)理劑混合物進(jìn)入帶式脫水機(jī)以后，在重力和擠壓、翻轉(zhuǎn)的作用下，污泥在濃縮段脫去大部分游離態(tài)的水分。預(yù)脫水后的污泥經(jīng)過(guò)布料斗均勻地排布在兩條封閉的濾帶之間，進(jìn)入雙層濾帶的夾縫預(yù)壓脫水，再經(jīng)一系列直徑由大到小呈“S”形排列的壓輥，濾餅受到由小到大的擠壓、剪切作用，從而脫去物料中更多游離態(tài)水和部分毛細(xì)水。經(jīng)過(guò)壓榨脫水后的濾餅以固態(tài)物的形式被刮泥刀刮落，并在重力的作用下落入無(wú)軸螺旋輸送機(jī)，經(jīng)無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送至污泥低溫干化系統(tǒng)，在干化系統(tǒng)中進(jìn)行烘干和再脫水，將污泥烘干至含水率30%左右，然后運(yùn)送至電廠與煤進(jìn)行摻燒。

4 帶式脫水機(jī)常見故障、原因分析及解決對(duì)策

4.1 帶式脫水機(jī)常見故障

帶式脫水機(jī)主要通過(guò)濾布的壓榨，將污泥中的水分去除，在長(zhǎng)期與污泥接觸的過(guò)程中，污泥中的臭氣難免會(huì)腐蝕脫水設(shè)備。該污水處理廠的帶式脫水機(jī)在多年的運(yùn)行中，主要存在以下11 種常見機(jī)械故障：（1）脫水機(jī)氣缸不正常工作，脫水機(jī)主要靠壓縮機(jī)提供的氣源來(lái)對(duì)濾帶進(jìn)行糾偏，一旦氣缸工作不正常，將難以糾偏；（2）濾帶糾偏功能不正常，導(dǎo)致濾帶跑偏，濾帶跑偏后，如果不及時(shí)停機(jī)檢修，下一步濾帶可能會(huì)扭曲，嚴(yán)重時(shí)甚至被折斷；（3）濾布無(wú)法張緊，導(dǎo)致濾布松弛下垂或打褶，濾布的張緊度決定著污泥出泥的含水率，屬于脫水機(jī)運(yùn)行中非常重要的控制要素；（4）濾布接頭處破損，小的破損一般影響不大，但如果放任不管，小破損變成大破損，處理過(guò)程將非常麻煩；（5）濾布過(guò)濾功能差，主要指濾布對(duì)污泥中水的過(guò)濾效果差；（6）物料從重力脫水區(qū)或預(yù)壓脫水區(qū)跑料；（7）濾帶兩側(cè)跑泥，當(dāng)進(jìn)泥量較大時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)這種情況，跑出來(lái)的污泥散落在脫水機(jī)房，很難清理；（8）軸承嚴(yán)重?fù)p壞；（9）濾帶沖洗不干凈；（10）重力脫水區(qū)排液不暢；（11）輥筒軸斷裂。

4.2 對(duì)應(yīng)故障的原因分析

針對(duì)上述11 種常見故障，結(jié)合生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析對(duì)應(yīng)機(jī)械故障的原因如下：（1）氣缸不正常工作，有可能是氣控閥故障、氣壓不足、空氣管路泄漏或者氣缸故障；（2）濾帶糾偏不正常，可能是按鈕閥懸臂位移或螺絲松動(dòng)、三聯(lián)件油霧器缺油、雜質(zhì)堵塞氣控閥、空氣管路泄漏或者氣壓不足；（3）濾布松弛下垂或打褶，可能是氣壓不足、氣缸不能張緊濾布、按鈕閥懸臂位置不正確、不能偵測(cè)濾布軌跡、不能校正軌跡污泥配送量及濃度不正常或者泥餅刮板與濾布?jí)毫Σ痪鶆虻?；?）濾布接頭處破損，一般情況下是因?yàn)槟囡灩伟鍝p壞或?yàn)V帶有粘附的異物和雜質(zhì)；（5）濾布過(guò)濾功能差，一般是濾布堵塞；（6）物料跑料，有可能是因?yàn)檫M(jìn)料流量太大或帶速不匹配、布料調(diào)整不當(dāng)、物料絮凝效果不好或者重力脫水區(qū)布料密封板磨損等；（7）濾帶兩側(cè)跑泥，有可能是進(jìn)料流量太大、帶速太慢或者絮凝效果不好；（8）軸承嚴(yán)重?fù)p壞，有可能是軸承或軸承座磨損、濾帶張緊力過(guò)大所致；（9）濾帶沖洗不干凈，一般是因?yàn)闆_洗水泵壓力過(guò)低或沖洗水量不夠；（10）重力脫水區(qū)排液不暢，一般是因?yàn)榧翰叟乓嚎诙氯?；?1）輥筒軸斷裂，有可能是濾帶張緊力過(guò)大或者輥筒軸銹蝕嚴(yán)重。

4.3 對(duì)應(yīng)故障的解決對(duì)策

結(jié)合上述分析的具體原因，針對(duì)上述11 種常見故障，相應(yīng)的解決對(duì)策如下：（1）更換氣控閥、調(diào)節(jié)調(diào)壓閥到正常氣壓、檢查管路和接頭并更換、檢修或更換氣缸；（2）校正懸臂位置并擰緊螺絲、檢查油杯并加油、拆修清理氣控閥或更換、檢查管路和接頭并更換、調(diào)節(jié)調(diào)壓閥到正常氣壓；（3）調(diào)節(jié)氣壓并檢修更換氣缸、校正懸臂位置、檢查調(diào)整泥量和污泥濃度、拆修清理氣控閥或更換、檢查調(diào)整刮板的位置；（4）清理或更換刮板，清理粘附物和雜質(zhì)；（5）清理濾布或清理被堵塞處的噴嘴；（6）減少進(jìn)料流量或調(diào)整帶速、重新調(diào)整布料裝置、做物料絮凝試驗(yàn)或者更換密封橡膠板；（7）應(yīng)減小進(jìn)泥流量、提高帶速并檢查投藥系統(tǒng)；（8）更換軸承或軸承座、調(diào)節(jié)濾帶張力至合適為止；（9）檢查沖洗水泵，包括管路、水泵壓力及流量；（10）用壓力水人工沖洗集液槽排液口，使之暢通；（11）針對(duì)輥筒軸斷裂的情況，一般需要請(qǐng)廠家到廠維修或者請(qǐng)有專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行修理。

5 帶式脫水機(jī)日常運(yùn)行注意事項(xiàng)

帶式脫水機(jī)屬于長(zhǎng)期與污泥“打交道”的機(jī)械設(shè)備，長(zhǎng)期在濕潤(rùn)、密閉的環(huán)境中，設(shè)備損壞率高在所難免。要想延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命，掌握正確的運(yùn)行方法是非常重要的，現(xiàn)將帶式脫水機(jī)日常運(yùn)行注意事項(xiàng)總結(jié)如下。

5.1 帶式脫水機(jī)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格按照設(shè)備開停安全操作規(guī)程對(duì)帶式脫水機(jī)進(jìn)行開停操作。每次開機(jī)前，需先啟動(dòng)清洗水泵，濕潤(rùn)濾布，避免干轉(zhuǎn)。每次關(guān)機(jī)前，需確認(rèn)洗凈濾布，去除任何殘留在濾布或輥筒上的污泥，以免污泥干固后損傷濾布。每次關(guān)機(jī)后，將壓濾段張緊氣缸氣壓釋放歸零，松弛壓濾段濾布。（2）如長(zhǎng)期不使用機(jī)器，將濃縮段張緊彈簧放松，松弛濃縮段濾布。

5.2 帶式脫水機(jī)氣動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）油霧器需要定期加注機(jī)油，過(guò)濾器需要定期排除過(guò)濾下來(lái)的水（每周至少1 次）；（2）調(diào)整壓力時(shí)，需漸進(jìn)式地旋轉(zhuǎn)調(diào)整旋鈕，以徐緩地逐漸增加或減小濾布的張力；（3）停機(jī)時(shí)需要釋放氣壓歸零，以松弛濾布，延長(zhǎng)濾布和氣缸的使用壽命；（4）濾布的最佳操作張力必須配合污泥性質(zhì)、絮凝狀況、濾布行進(jìn)速度、泥餅厚度、泥餅干度、固體回收率以及濾布清洗狀況進(jìn)行綜合考慮，而后再予以調(diào)整設(shè)定。

5.3 帶式脫水機(jī)濾布清洗系統(tǒng)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）啟動(dòng)主機(jī)前先啟動(dòng)沖洗系統(tǒng)，以水潤(rùn)濕濾布，避免干轉(zhuǎn)；（2）確保清洗水水質(zhì)，避免水中雜質(zhì)或異物堵塞噴嘴，影響濾帶沖洗功能；（3）停止污泥脫水操作后，需要再連續(xù)清洗濾布約20 min，以確保將濾布清洗干凈，避免任何污泥可能干固在濾布網(wǎng)孔中；（4）檢查濾液集液槽有無(wú)污泥淤積現(xiàn)象，排液管有無(wú)淤泥堵塞現(xiàn)象，并定期用高壓水清洗，每周至少1 次。

6 結(jié)語(yǔ)

本文以鄭州市某小型城市生活污水處理廠帶式污泥脫水機(jī)為例，介紹了該帶式脫水機(jī)的構(gòu)造及工作原理，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了帶式脫水機(jī)在日常運(yùn)行中的設(shè)備常見故障，對(duì)故障進(jìn)行了深入的原因分析，同時(shí)結(jié)合分析的原因，針對(duì)具體的故障提出了相應(yīng)的解決措施。這些措施都是在日常運(yùn)行維護(hù)管理中采用的，并取得實(shí)際效果，對(duì)其他同類型的污水處理廠帶式脫水機(jī)的運(yùn)行管理具有借鑒意義。