淺談污水處理廠機電設(shè)備諸多故障之成因及防范措施.doc

淺談污水處理廠機電設(shè)備諸多故障之成因及防范措施關(guān)鍵詞： 污水處理 設(shè)備 管理 腐蝕 故障 水汽 水珠 氣溫個人資料：工作單位：*污水處理有限公司 聯(lián)系地址：江蘇省*聯(lián)系人：李*杰聯(lián)系電話：1515*目 錄：第一章、背景簡析 1第二章、實列說明 1第三章、歸納總結(jié) 5第一章、背景簡析當今，伴隨著社會飛速發(fā)展、生活質(zhì)量的搞高和工業(yè)化進程的快速推進。大量城市生活污水及工業(yè)污水的產(chǎn)生，推動了污水處理廠的產(chǎn)生。而對于污水處理廠自身來說，設(shè)備卻扮演著絕對重要的角色，它“肩負”著污水廠正常運行處理污水達標排放“重任”。在我國污水處理廠真正得到超越式發(fā)展都是近幾年，特別是太湖“藍藻事件”發(fā)生后，政府加強了對污水處理的重視程度。隨之而來推動了污水處理設(shè)備生產(chǎn)制造的蓬勃發(fā)展，但許多廠商對污水處理設(shè)備在生產(chǎn)、制造、過程中也是在“摸著石頭過河”沒底，并不能給污水處理廠更好的使用引導，甚至于為了效益鼓吹設(shè)備如何的好；更多污水處理建設(shè)者也對自己需求的設(shè)備性能要求不咋明白；設(shè)計院提供的設(shè)計圖紙等資料也不能完全填空補缺，導致了在污水處理廠后期運行中設(shè)備管理難度增加和維護頻率增高，設(shè)備折舊率加快。本人就這幾年在對污水處理廠設(shè)備運行及維護管理一些經(jīng)驗來做個簡要分析，希望通過這個平臺來共同分享如何提高了對污水處理廠設(shè)備管理與維護工作。第二章、實例說明首先以某城鎮(zhèn)生活污水處理廠為例，了解下污水處理廠基本構(gòu)架，此污水處理廠主要利用活性污泥法處理城鎮(zhèn)居民生活用水，08年6月投入試運行生產(chǎn)。初步設(shè)計中出水排放標準為一級B，處理工藝為A/A/O工藝。按工藝流程分為粗格柵、提升泵、細格柵、除砂系統(tǒng)、鼓風曝氣與生化系統(tǒng)、二次沉淀系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、剩余污泥脫水系統(tǒng)和在線儀表監(jiān)控系統(tǒng)等10個單元。其工藝流程圖如下圖所示：9細格柵進水泵房粗格柵廠外原污水入 攔截大固體垃圾 原水提升 攔截小固體垃圾 配水井二沉池 接觸消毒池池A/A/O生化池沉砂池上層中水 混合液 除去水中砂粒加氯 下層 污泥加氯間污泥泵房鼓風機房 消毒 活性污泥回流 底部微孔充氧曝氣 加巴氏計量槽絮凝劑污泥濃縮脫水體機房剩余污泥排放泥 泥餅外運處置尾水提升泵站 尾水排放 以下列出各單元所在位置及對應的設(shè)備和功能：1) 、粗格柵：位于污水進口處，安裝齒耙格柵機和輸入機，PLC電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備，主要功能是用于攔截體積大的固體漂浮物。2) 、提升泵：位于粗格柵后的原水提升間，安裝潛水排污泵及電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備，目的用于將污水提升到適當?shù)母叱蹋员愫罄m(xù)工序所需揚程。3) 、細格柵：位于提升泵后，安裝5MM左右的間隙的旋轉(zhuǎn)格柵機及電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備，主要是攔截比較小的固體垃圾。4) 、除砂系統(tǒng)：位于細格柵后，安裝旋流式沉砂機及電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備，其目的為了除去水中比重大的無機顆粒物。5) 、鼓風曝氣與生化系統(tǒng)：位于除砂系統(tǒng)后面，主體結(jié)構(gòu)為生化池，前段安裝設(shè)備有潛水攪拌器，后段安裝曝氣盤供氧，通過羅茨鼓風機工作提供氧氣源，中間包含相應的電氣控制系統(tǒng)，其為污水處理的核心單元，主要是利用充氣后好氧生物分解氧化原污水中的有機污染物。6) 、二次沉淀系統(tǒng)：位于生化池后部，安裝吸泥機及電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備，主要作用是使好氧后生化處理后的混合液在此進行泥水分離。7) 、消毒系統(tǒng)：位于二沉池后面，安裝CLO2發(fā)生器及其電氣控制系統(tǒng)，用于產(chǎn)生CLO2投入消毒池水里面殺滅水中的大腸桿菌等細菌總?cè)骸?) 、污泥回流系統(tǒng)：位于二沉池后面，安裝有回流泵和電氣控制系統(tǒng)等，主要是回流二沉池來的污泥到生化池中保證生化池中足夠多好氧微生物來消耗原水中的有機污染物。9) 、剩余污泥脫水系統(tǒng)：位于二沉池后面，安裝有剩余污泥泵、污泥脫水機及電氣控制系統(tǒng)等，主要功能是將多余的污泥中的大量水分離出來，以達到減容目的。10) 、在線儀表系統(tǒng)：各個部位均有相應的儀表儀器，包括有粗細格柵液位差計、進水泵房液位計、進水PH計、進水電磁流量計、出水巴氏計量槽超聲波流量計、ORP氧化還原電位計、DO溶氧儀、MLSS污泥濃度計、進出水COD在線儀、進出水NH3-N氨氮在線儀。在這些單元中最容易出現(xiàn)問題的設(shè)備是粗格柵、提升泵、鼓風機和污泥脫水機等；最易出現(xiàn)故障的儀表是DO溶氧儀、MLSS污泥濃度計、進出水COD儀在線儀、進出水NH3-N氨氮在線儀等。由于污水處理廠某些設(shè)備所處特定的位置和蘇北本地特定的地域氣候，使得許多故障是其它工廠設(shè)備不具有的故障。具體如下3個實例來說明：1、故障情形：金屬銅導線嚴重被腐蝕而損壞。例如：粗格柵的PLC控制器在使用不到2年的時間里出現(xiàn)了許多個輸入輸出點壞掉不能用。經(jīng)查是PLC輸入輸出印制電路板銅箔嚴重受腐蝕而斷落。原因就是由于粗格柵PLC控制器安裝于進水提升泵房里面，而泵房下面是集水池，從上游送來的污水在集水池停留一段時期后，特別是夏天最易發(fā)生厭氧反應從而產(chǎn)生硫化氫H2S（硫化氫）等氣體，由于H2S氣體是一種腐蝕性很強的且不易溶于水的有毒有害氣體，這些氣體溢出到水面進入泵房里面。它對金屬銅的腐蝕性極強，成因機理如以下反應式可知：H2S+2CuCuS+2H+而PLC輸入輸出印制電路板銅箔是比較細微，銅箔也沒有打防護蠟，這種情況下就使PLC輸入輸出印制電路板銅箔很容易受腐蝕而報廢。下面兩張都是受H2S氣體腐蝕后的銅質(zhì)電器的圖片，前者故障情形是：所有的銅質(zhì)接線端子已經(jīng)變?yōu)榛液谏Ｊ倾y白色；后者電流表內(nèi)部銅質(zhì)游絲受腐蝕后的狀況，故障情形是：表針不能復位到零刻度的圖片。如圖一所示：圖一 2、故障情形：放在電纜溝上面的電氣控制柜內(nèi)產(chǎn)生水珠，使柜內(nèi)變頻器因受潮而發(fā)生短路故障。故障設(shè)備是污泥脫水機房的電氣控制柜中的濾帶電機用的變頻器在冬季頻頻發(fā)生短路火花而使得前級空氣斷路器跳閘，嚴重時幾臺變頻器同時損壞。為了說明這個問題，從下面（圖二）電氣控制柜安裝示意圖所示可知：（圖二）可以看到電氣控制柜后板和前門上都是水珠，拆下變頻器看到變頻器內(nèi)部及散熱器殼子表面濕氣嚴重。由于變頻器電源輸入端的接有突波吸收器，由于濕氣影響而發(fā)生短路保護而燒斷。圖中圓圈處是電控柜與電纜井的通道，此處暢通無阻。電纜方井底部有兩個外接地下線管通道，一個通往戶外，一處通往機臺，通往機臺的入口通道沒有堵塞好，脫水機污泥和水進到了電纜方井里面長年於積未干。由于蘇北的冬天氣溫很低，由于電控柜底部與電纜井是互通無助外，電纜井上面其它地方都以封死，電氣柜門關(guān)閉且密封良好。這樣電纜井處下部地熱使得井里面的濕於泥產(chǎn)生水氣上升到電控柜內(nèi)。在冬季，整個脫水間的氣溫都在0度以下，但是柜內(nèi)由于白天開機，晚上停機，內(nèi)部溫度比柜子外面高，柜內(nèi)的水蒸汽遇到導熱性能好的金屬銅鐵后迅速冷卻結(jié)露產(chǎn)生水珠。當?shù)诙煸缟蟻黹_機時給變頻器通上電源后，因為柜內(nèi)變頻器上面有水珠既而發(fā)生短路故障。3、裸露戶外的電氣控制柜溫升過高情況。故障設(shè)備是變頻器，污泥回流泵配用的變頻器控制柜在夏季烈日的暴曬下，其電柜外殼溫度高達60以上，由于弱電系統(tǒng)的散熱極為不行，使得變頻器經(jīng)常性自我保護而停機。另外還有一例子值得一提，此例出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是本廠原水提升間的5臺22KW潛水泵在試運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)熱繼電器保護。最嚴重的是有兩臺泵機的上軸承同時損壞，并導致一臺泵定子線圈燒壞。通過查看資料，其型號為250WQ-13-22 ，泵體結(jié)構(gòu)圖如（圖三）：（圖三）那么定子線圈燒壞的原因是什么？從上圖可以看出上軸承掉落的擋珠圈碎片正好卡到轉(zhuǎn)子與定子之間，使得定子線圈被擦傷，最終使定子線圈損壞。從水泵銘牌可知電機正常額定電流為42安培，測其運行時電流達到45安培，并且水泵出水量達到800M3/h。250WQ13-22潛水泵性能參數(shù)如下（圖四）：（圖四）由上面檢測所說知道，水泵的出水口實際流量達到800M3/h。那么為什么會這樣大？經(jīng)現(xiàn)場堪察發(fā)現(xiàn)，水池水面離出水口只有6米多的高差，也就是將水抽到此高度只要7米揚程就可以了。從上圖表中標志所示可知：當水泵所處揚程為13米時，出水口流量每小時400立方米；當水泵所處揚程為9米時，出水口流量每小時600立方米。根據(jù)揚程與流量的關(guān)系可知“水泵的出水口實際流量達到800M3/h”的道理了。那么只要7米揚程的水泵就行了為什么會選用13米揚程的泵呢？據(jù)說本項目所有設(shè)備采用總包形式發(fā)給無錫某家機械廠，那么這個機械的業(yè)務(wù)員不懂水泵方面的專業(yè)知識，自以為揚程超高，流量越大越好。而忽略了水泵在此大流量極限狀態(tài)下只能短時運行，不可長期工作。在工程驗收時也因為工期緊而放寬了驗收條件使得這樣的問題沒有發(fā)現(xiàn)，如此以來就形成這個問題之結(jié)。找到了水泵問題之結(jié)，還得想辦法解決問題，由于出水口沒有安裝調(diào)節(jié)閥，又不好加裝，最終決定把水泵葉輪車小5MM，把水泵原來的揚程降至8米左右，使電流穩(wěn)定在3839安培，這樣水量也保持在450550 M3/h。問題也徹底解決了。第三章、歸納總結(jié)經(jīng)過前面四個實例分析，我們發(fā)現(xiàn)造成污水廠設(shè)備故障的主要因素有主觀方面和客觀方面兩者之分，客觀因素是由于特定的環(huán)境影響，只能減少，不可避免；而主觀因素是由于設(shè)備的選型錯誤，屬于人為因素，可以在前期選型過程中可以避免。但客觀因素存在如腐蝕、濕氣、氣溫三者需要在后期完善。且這三者對電氣設(shè)備的絕緣、防腐和絕熱造成很大困難。特別的對電氣設(shè)備的金屬導體和配套電子電器線路板等弱電部分損害相當嚴峻，例如變頻器和PLC等。對于客觀因素引起的問題盡量在設(shè)計過程中、設(shè)備管安裝之前全面考慮到。那么我們怎么來解決三大客觀因素導致引起的些問題呢？在幾年的實踐中摸索，本人得出以下幾點經(jīng)驗：1、選擇合理設(shè)備安裝位置；2、制訂合理設(shè)備管理制度；3、制訂周詳設(shè)備運行計劃；4、制訂適用設(shè)備維保計劃。比如說腐蝕氣體引起的粗格柵PLC控制器損壞不僅更換新的控制器，同時采用相應措施：制訂計劃，定期沖涮集水池中於泥。防止水池中於泥集中時間過長發(fā)生厭氧反應；封堵控制器房間與集水也相通的口子；搞好控制器房間的強制通風設(shè)施；搞好廠區(qū)綠化工程，通過綠化區(qū)特種植物來吸取污水處理過程隨著產(chǎn)生的廢氣，特別硫化氫氣體。關(guān)于污水處理廠如何防范硫化氫詳見在百度文庫上發(fā)表的一篇關(guān)于污水處理廠如何防范硫化氫氣體腐蝕銅導線的方案。對于脫水間濕氣引起的變頻器及電控柜結(jié)水珠的情況，建議冬季采用強制24小時通風或是停機后打開電控柜門使柜內(nèi)外溫差一致，防止結(jié)露過程中的水珠產(chǎn)生。夏日氣溫高使污泥泵變頻器保護停車情況采用強制通風并且做好遮陽措施；另外在控制柜設(shè)計制時，盡量使室外電箱內(nèi)部空間不能太小，否則不利于散熱。由于處理過的污水其酸性有所增強，所以普通碳鋼很容易腐蝕壞，在設(shè)備選型上對材質(zhì)也要作特別考慮，盡量選用不銹鋼材質(zhì)。在實際運行中加強對設(shè)備的監(jiān)管和保養(yǎng)計劃，定期維護保養(yǎng)設(shè)備，及早消除隱患。重視制度宣傳，加強人員培訓，增強儀器知識，提升設(shè)備性能。結(jié)束