螺桿式空壓機在氣浮裝置中的應用及故障排除.doc

螺桿式空壓機在氣浮裝置中的應用及故障排除 前言 氣浮裝置是污水處理中常見的設施，常用氣浮方法有誘導氣浮和壓力氣浮兩類。誘導氣浮是利用吸氣裝置直接向污水供風，如渦凹氣浮裝置。壓力氣浮則是利用空壓機通過溶氣罐向水中充氣，其工藝過程如圖所示。本文述及的螺桿空壓機應用的氣浮系統(tǒng)為壓力氣浮。 1空壓機與氣浮效果的關系 空壓機運行正常與否對氣浮效果影響表現在：1.1空氣質量 壓縮空氣若帶有油污(機油等)，則氣水混合后，空氣中油污溶入水中，使出水質量變差。 1.2風量 部分回流溶氣工藝要求溶入的空氣量為回水量610。如風量過小，則絮體附著空氣量少，絮體上浮速度慢，渣水分離效果差。 1.3風壓 回流溶氣壓力浮選風壓在0.0250.035 MPa，水壓在0.0200.030 MPa，風、水壓差在0.005 MPa上下時效果較佳。否則不是壓力水串入風線，就是釋放器冒大氣泡，氣浮失敗。 往復式空壓機耗油過多，每小時均需加油，使氣浮中氣路帶油過多，并且氣量氣壓脈動。而螺桿空壓機由于正常運行時不消耗潤滑油，氣路中不帶油，且氣量氣壓恒定，噪音小，因而更適用于作為壓力溶氣浮選的風源。但如果維修不當，造成機器故障，仍然會影響氣浮。 2螺桿壓縮機簡介2.1原理 壓縮機殼體內有一對經過精密加工的相互嚙合的陰陽轉子。其中陽轉子有4個齒，陰轉子有6個齒。電機通過彈性聯軸器驅動陽轉子帶動陰轉子。噴入的油與空氣混合，在轉子齒槽間被有效壓縮?？諝饨浶逗砷y、壓縮機、最小壓力閥給系統(tǒng)供氣。2.2結構 壓縮機其主要結構有六個系統(tǒng)組成。即氣路系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成。主要部件有壓縮機、空氣濾清器、油濾清器、油氣分離器、電磁伐等。 3常見故障的判斷和處理方法 3.1常見故障 在19891998年間該氣浮裝置的螺桿空壓機發(fā)生的故障統(tǒng)計見表1，由此而對氣浮產生的影響如表2。表1 螺桿壓縮機故障統(tǒng)計電磁閥油氣分離濾芯節(jié)流孔油過濾器最小壓力閥1989年111990年11991年111992年111993年1111994年1111995年1111996年121997年111998年11表2 故障對氣浮的影響故障名稱對氣乳的影響電磁閥失效供氣不足，溶氣效果差最小壓力閥故障供氣壓力不足，溶氣效果不好油氣分離濾芯失效或節(jié)流孔堵塞或潤滑油變質氣中帶油較多3.2故障的判斷和處理 3.2.1電磁閥失效 空壓機在運行中，如常開、常閉電磁閥因使用老化，閥芯失效或電磁線圈失效，則電磁閥將無法打開或無法關閉，導致卸荷閥無法打開，系統(tǒng)無氣源。 導致電磁閥失效的原因是閥芯積垢或電磁線圈故障。如積垢則需進行清洗，如線圈燒損，要及時更換電磁閥，以確保能建立初始壓力，打開卸荷閥，確保供氣。 3.2.2最小壓力閥故障 運行中，可能出現的溶氣效果不佳，有時故障出現在最小壓力閥上，當最小壓力閥控制的壓力P0.4 MPa時，則壓力閥打開。當最小壓力閥由于閥芯密封不嚴或彈簧失效，供氣壓力將達不到額定值，加壓溶氣效果不佳，影響氣浮。 解決最小壓力閥的故障辦法是，當閥芯或閥座密封不嚴密時，則需檢修或更換閥芯或閥座。當彈簧失效時，調試或更換彈簧，確保供氣壓力恒定，從而提高氣浮效果。 3.2.3油氣分離濾芯失效 當油氣分離濾芯兩邊壓降過大(0.1 MPa)或過小(0.02 MPa)時，濾芯起不到過濾分離作用，則潤滑油在濾芯處分離不好。油氣混合通過最小壓力閥，進入后續(xù)系統(tǒng)，潤滑油跑損過快，大量潤滑油帶到氣路中，溶氣水中油量增多，導致氣浮出水油含量增加。這時，更換油氣分離濾芯就能解決這一問題。 3.2.4噴油節(jié)流孔堵塞 噴油節(jié)流孔堵塞是溶氣水中油多的原因之一。由于空壓機長期連續(xù)運行，油中及空氣中的雜質長期積累，使噴油管路中雜質或纖維狀物質增多，使噴油回路節(jié)流孔（6）容易產生堵塞。使噴油回路不暢。儲氣罐油位逐步增高，油被動地帶出最小壓力閥，氣中油多。這時，應清洗節(jié)流孔及噴油管道。 3.2.5回流管道節(jié)流孔堵塞 回流管道節(jié)流孔堵塞，是空壓機潤滑油跑損過快的主要途徑之一。由于油氣混合物經儲氣罐旋風分離之后，大部分潤滑油因旋風分離及重力因素，已沉降進入儲氣罐罐底，部分經油氣分離器濾芯過濾的油，已下流到濾芯底部聚集。若回流管道暢通，油全部回流到壓縮機底部油槽進行再潤滑。但回流管中節(jié)流孔堵塞，則沉降到濾芯底部的潤滑油則無法回到空壓機油槽，這樣隨著濾芯底部油的不斷積累，油層加高，被不斷排出的空氣帶出。清洗或更換節(jié)流孔是解決這一問題的必要方法。 3.2.6油質的變化導致氣中油增多 本系統(tǒng)的螺桿壓縮機使用的潤滑油為輕負荷回轉式32#空壓機油。要求潤滑油內應含有防銹、抗氧化、抗泡沫、抗腐蝕成份。如潤滑油油質不符合上述要求，則潤滑油易氧化，多泡沫，運行中油質氧化或泡沫過多，產生泡沫的潤滑油容易經最小壓力閥，隨空氣排出，則潤滑油跑損過快。這時，應更換符合要求的潤滑油。 4結語 由于螺桿式壓縮機較其它類型的壓縮機有較多的優(yōu)點。該機安全性好，可靠性強，且運行中風量、壓力恒定，適用于各種條件下的作業(yè)。從以上的常見故障對氣浮的影響分析可見，解決的方法也很多，且維修工作量小，運行成本低，勞動強度小，易于掌握。 鋁鐵復合混凝劑的研究新進展鋁和鐵具有許多相似的性質，如原子共價半徑。離子半徑都比較相近，Fe3+，Al3+均具有相同的電荷，它們易水解，其鹽具有共價性。因此，它們可通過交叉共聚，形成多核、更長。更穩(wěn)定的分子鏈，得到混凝效果更好的無機高分子復合混凝劑聚合鋁鐵。這類復合混凝劑兼有聚鋁和聚鐵的特點，既能克服鋁鹽處理的礬花生成慢、礬花輕。沉降慢的缺點，又能克服鐵鹽的出水不清、色度高的缺點。通常以鋁鹽為主，鐵鹽為輔，其價格比PAC略高一點點。近幾年來，研制和應用這類混；凝劑已成為熱點和發(fā)展的明顯趨勢。我國在這一領Z域內比較活躍，發(fā)表的論文和公布的專利較多。主要原材料是鋁鹽、鐵鹽和硅酸鹽以及含鋁鐵等元素的礦物。礦渣廢料，因而其原料來源廣，同時生產工藝比較簡單，有利于開發(fā)利用。我國已開發(fā)的鋁限復合混凝劑種類較多，我們將它們分為3大類：只含兩種陽離子的鋁鐵復合混凝劑，含有多種陰離子的鋁鐵復合混凝劑，以及含有其它陽離子的鋁鐵復合混凝劑。1. 只含兩種陽離子的鋁鐵復臺混凝劑在這類復合混凝劑中，除鋁、鐵外，不含其它金屬離子（即使有，也很少），陰離子則以一種為主?？梢哉f，其組成相對比較簡單，純度較高。無疑這對原料有較高的要求。由于雜質少，特別是有害物質少，則它們適用于飲用水的處理。對這類混凝劑研究也比較深入，其中部分產品已進入國內水處理市場。這類混凝劑主要有以下幾種：1.1 聚合氯化鋁鐵（PAFC）通常采用PAC與FeCl3（或和FeCl2）反應，或者AlCl3或低聚氯化鋁與鐵反應，再進行羥基化聚合，就可制得聚合氯化鋁鐵。或將粉碎的鋁土礦放入反應釜中與鹽酸反應，然后將其倒入攪拌池中，并加入高鋁灰和水，攪拌35h，沉淀即為產品。PAFC產品為淡黃色、暗黃色片狀、粒狀或粉狀固體，易溶于水，在空氣中易潮解。液體產品為淡黃色透明或懸濁液，相對密度1.2，w（Al2O3）6.06.5，w（Fe2O3）4.04.3，鹽基度為 3050，pH值（1水溶液）為 23。該產品用于生活飲用水。工業(yè)用水的凈化和各種污水的化學處理。如某電子管廠用PAFC處理濁度為319NTU的廢水，投加量為0.4或0.6 mg/L，處理后的水無色透明，重金屬達標。某廠最初用PAC和PFS處理電鍍廢水，鋼總是不能達標，采用PAFC后各項指標均達標。用PAFC處理生產洗滌劑的廢水，比用PAC，PFS和PFSC的效果要好得多。因此，PAFC是聚鋁和聚鐵的替代產品1-7。1.2 聚合硫酸鋁鐵（PAFS）以鋁土礦、高鋁灰、硫酸為原料，接與PAFC相同的工藝過程制備PAFS。也可在反應器中，依次加入硫酸亞鐵、硫酸鋁、水、硫酸及硝酸鋁，通入空氣并進行攪拌，氧化、水解、聚合反應約0.5h，得到紅棕色透明液體，鹽基度達19，（Fe3+）161.4 gL，（Al3+）7.0 gL。PAFS用于煉油工業(yè)廢水的處理，采用浮選法和投加 PAFS（8或10 mgL），去油率達99，COD降低 88.5。PAFS用于污泥脫水，具有最佳投加量小，濾餅含水率低，濾液透光性好，澄清度高等特點。其效果均明顯優(yōu)于PAC和PFS7-10。1.3 聚合硅酸鋁鐵（PSAF）通常將高模數（M3.0）的水玻璃稀釋，在快速攪拌下滴加稀硫酸，至pH值約為5.7，放置一段時間后使其聚合，然后加入硫酸鋁和硫酸鐵溶液，陳化一段時間后即得PSAF。它是透明、均一、呈紅褐色的溶液，穩(wěn)定性好，可放置23個月。用n（Fe）n（Al）1：3，n（SiO2）n（Fe+Al）= l：3的 PSAF，在 pH10的條件下，可使合成洗滌劑廢水中的LAS去除率達到90以上。用于松花江水的除濁處理，處理后的殘余濁度小（1.6度），完全符合我國生活飲用水衛(wèi)生標準。其它文獻也說明PSAF具有較優(yōu)的混凝性能，其用量少，適宜的pH值范圍較寬，形成礬花迅速，并且絮體粗大結實，是一種有發(fā)展前途的凈水劑11-16。2 含有多種陰離子的鋁鐵復合混凝劑應用表明，在聚合鋁（鐵）中，引入一定量的高價陰離子，如SO42-，PO43-后，能提高聚合鋁的分子量和穩(wěn)定性，也使多核配合物的電荷量增高，從而有更好的混凝效果 在共存陰離子中，研究較多的是氯根和硫酸根、以及由于添加活性硅酸而形成的硫酸根和硅酸根等。2.1 聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）把礦渣中的有效成份鐵。鋁置換出來，再用添加劑調聚，就可制得PAFCS。其主要技術指標：外觀為深棕紅色透明液體；密度（2）為 1.2 gcm3；w（Al2O3）8%12%；w（Fe2O3）0.81.3；w（SO42-）2%4，pH 2.54；堿化度5075。采用PAFCS處理印染廢水，投加量為 500 mgL時，色度去除率高達 98。PAFCS比明礬和PAC具有更高的除濁性與更快的沉降速度及更低的處理成個，很有可能成為后兩種凈水劑的替代品而具有很大的市場潛力17-19。2.2 聚合硫基硅酸鋁鐵（PAFSSC）將活性粘土與 HClH2SO4混合酸在 90110反應Zh，冷卻分離，制得鋁鐵酸性溶液。然后在其中投加鋁酸鈣礦粉，于80100反應12h，再加入預先用水玻璃加稀硫酸制得的活性硅酸，反應0.5h，沉降后可得液體的PAFSSC產品，其主要質量指標：w（Al2O3）10.01，w（Fe2O3）1.82，鹽基度68.7，水不溶物0.2，pH（l水溶液）4.2。此凈水劑除濁效果明顯優(yōu)于單獨投加 PAC或 PFS。3 含有其它陽離子的鋁鐵復合混凝劑在鋁鐵復合混凝劑中，除了鋁、鐵外，還含有其它的金屬，如鈣。鎂等。這些“雜質”金屬離子的出現，是由不純的原材料帶來的。實驗表明，象鈣、鎂這類金屬離子，?？商岣咧黧w混凝劑的絮凝效果，對某些工業(yè)廢水來說，效果比較顯著。誠然，雜質并非都是有益的。事實上，以礦物、礦渣廢料為原料制得的復合混凝劑，常使產品重金屬含量偏高，從而限制了產品的應用范圍。3.1 含有鈣的鋁鐵復合混凝劑以含鋁、鐵的煤研石、高嶺土、鋁礬土為原料制得的硅鈣復合型聚合氯化鋁鐵（SCPAFC）用于制革廢水（SS）為 300mgL，濁度為 1000 NTU左右，COD為 1000 mgL左右，PH為6.58）的處理，濁度去除率為99，SS去除率為95，COD去除率為90，Cr3的去除率為85左右。各項性能均優(yōu)于 PAC的2倍以上。SCPAFC還可用于生活和生產用水及其它廢水的凈化處理，效果優(yōu)良”20。以鋁廠赤泥為原料，經過酸溶、活化聚合等步驟，制備出以PAC為主，同時含有鐵、硅、鈣等有效成分的復合混凝劑。對直接耐酸大紅溶液和分散黃溶液的脫色試驗結果表明，其脫色效果優(yōu)于PAC和PFS21。以聚合硫酸鋁鐵、鈣鹽為主的多聚物XG977，適合于處理含油廢水。在投加量相同條件下，處理效果明顯優(yōu)于PAC，并且污泥體積小，沉降仕能也優(yōu)于PAC，綜合處理費用比PAC低2020。3.2 含有鎂的鋁鐵復合混凝劑利用廢棄物硼泥和含AlCl3的鹽酸廢液制得的黃褐色硼泥復合混凝劑固體，在處理（COD）為420 mgL、色度200倍，pH8.0的印染廢水時，投加 0.3 gL一次處理可達排放標準，COD去除率達 67，SS及色度去除率均達 98以上，比PAC的處理效果好，而成本僅為PAC的 110l823-24。用硼泥復合混凝劑處理制革廢水和生活污水時，效果都很好25-26。用氫氧化鋁。氯化鐵、氯化鎂和鹽酸為原料，制備了復合混凝劉鐵鎂鋁聚合物FMA，其對硅藻土模擬水樣的絮凝沉降性能遠優(yōu)于PAC。在處理印染廢水。造紙廢水及采油污水時，均取得了良好的效果。含有鐵、鎂、鋁等多種離子的新型復合混凝劑PAFM，對成分復雜的工業(yè)印染廢水具有良好的脫色效果和COD去除能力，而且pH 值適應范圍較寬。3.3 鋁鐵錫共聚物新研制成