平流沉砂系统优化改造

发布时间：2022-10-05 10:07 热度：

　　【摘要】：通过对平流沉砂系统的刮砂、提砂、分砂功能进行改造，提高了运行可靠性，将平流沉砂池系统的工作能力充分体现并提高，不仅仅是利于本工号的工作，而且对后续工号设备设施也能起到很好的保护作用。

　　【关键词】：平流沉砂池; 提砂泵; 砂水分离机

　　Abstract: Through advection grit sand-scraping, to mention sand, the function of the sub-sand transform and improve operational reliability, and advection grit chamber system the ability to work fully embodies and improved, not only beneficial to the workers Number work, but also the number of follow-up work equipment and facilities can also play a very good protection.

　　Key words: advection grit chamber; mention sand pump; sand water separator

　　中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：

　　1、前言

　　平流沉砂池是污水处理过程当中非常重要的一个工艺环节，最主要的目的是去除污水中的砂子，自纪庄子老系统平流沉砂池及砂水分离机改造工程实施以来，平流沉砂池的工况一直不理想，达不到正常的工艺运行要求。不能将混杂在污水中的无机颗粒成功的分离出来，导致一部分砂粒进入后续工艺，加剧后续设备的磨损，影响工艺处理效果，增加整个系统的生产压力，设备完好率得不到保障，浪费了大量的人力财力。而另一部分长期淤积在池子底部，大量的砂粒长期淤积造成刮砂机不能正常运转，加重了操作员工的工作负担，设备运行的可靠性得不到保障。此次改造的目的是，经过逐层的调整和改造，使平流沉砂池系统能力充分发挥并提高，保护后续工艺设备，保证整个生物处理的正常生产。

　　2、主要内容

　　为了着手解决这一问题，在有限的时间内从刮砂桥、提砂泵、分砂机等各方面入手，逐一排除问题存在的可能性。在保证每方面情况都不存在影响除砂能力的情况下，最终排除所有问题，保证除砂能力。

　　整个改造方案包括三个方面的内容，即刮砂、提砂、分砂，依次将三个问题解决，并做到顺利良好连接，就能达到最终改造目的。

　　3、研究的技术路线以及具体实施工作

　　3.1刮砂桥以及设备供电电源、控制电源

　　首先，考虑到的范围就是刮砂环节。在整体土建设施没有变动的情况下，曝气情况的变化直接影响到沉砂池中的沉砂效率;刮砂桥工作情况的好坏，直接影响到平流沉砂池中的淤泥能否被推堆到提砂泵坑中，从而影响系统除砂能力。第一步，试验在其它条件不变的情况下，考察曝气量的变化对沉砂效率的影响;第二步，从轨道、电源供给、电器控制入手，逐一排除问题，对于刮砂桥经常掉落,不但重新调整了轨道的平行度及水平度，而且在不影响工艺效果的前提下将刮砂桥的工作周期延长，由原来的34分钟延长到现在的120分钟，加大了设备运行周期，最大程度减小了设备运行的累计误差，通过实验效果良好。刮砂桥原来电源是滑触线的形式，该电源供给系统并不适用于平流沉砂池系统，由于该工号存在大量的有毒有害气体，滑触线的铜质触点裸露在外，使得滑触线整体腐蚀严重，造成接触不良，供电系统无法正常工作，所以我们将原有的供电形式改为橡胶软线供电，使得刮砂桥的供电问题得以圆满解决。电气控制的可靠性得到了充分的保证，整体改造后通过长时间的试运行，改造效果非常好，从未发生过掉轨以及停车的情况，设备工作的连续性得到了保证，与未改造前对比有着质的飞跃。

　　3.2提砂泵的选型及工作能力检验

　　然后，检测提砂泵能力;检测管道通畅程度。确保提砂泵工作正常，提砂效果好之后，才能进行下一步的调整，原有的提砂泵为飞利3085型提砂泵，该提砂泵为潜水污水泵，其叶轮形式为半开放式，它通过叶轮的高速旋转来实现很大的离心力，把液体提升上来。然而，这种泵用在提砂的环境里，叶轮的使用寿命很短，而且泵的出口流速达不到砂水分离器的入口流速要求，针对这种情况，我们用另外一种型号为3080的提砂泵做了一个实验，其叶轮为波轮的形式，为半开放波轮式，由于其蜗室宽大，而且叶轮高度很小，紧贴在蜗壳的上沿，叶轮于吸入口之间还有一段距离，叶片通过高速旋转使蜗壳中的水流也随之高速旋转，离心力的作用使含大量砂的水由切线方向冲出压水管。由于砂的密度比水要大，大部分砂是在蜗壳的下部旋转并不与叶轮接触，这样就大大减轻了砂对叶轮的磨损。延长了叶轮的使用寿命，同时由于蜗壳内有较为宽敞的空间，这种泵可使得较大的砂石畅快地进入压水管，不会产生卡死叶轮槽道的情况，而且，泵的扬程高，液体的流速快，通过实验证明，能够满足改造需要，实验共做了两个月的时间，叶轮磨损情况大为改观，使用寿命大大延长，提砂能力显著提高。

　　3.3砂水分离机的状态分析及改造

　　最后，也是此次改造过程中的重要环节，对砂水分离机的改造。砂水分离机的原设计原理是利用砂水比重差异，将砂水分离，再利用一条斜无轴螺旋将沉砂排出，原来的砂水分离机的问题是不仅不能将水中的砂粒分离出来，而且由于无轴螺旋的旋转速度过快，把分离机中的液体也带了出来，污染了设备周边环境，针对这种情况，首先对原有的分离机进行了大量的分析研究，原来的分离机内部没有任何扰流装置，只有一圈出水三角堰，提砂泵提出的砂水混合液体直接作用在三角堰内，砂粒没有沉淀时间，始终在不停的翻滚，提出来的砂粒得不到有效的沉淀又从三角堰溢出，周而复始恶性循环。针对这些问题，提高液体在砂水分离机中的停留时间，以及对砂水分离机中的液体实施扰流是非常重要的，将出水三角堰适当提高，就能增加液体在砂水分离机中的停留时间，经过测算，提高三角堰后，液体在砂水分

　　离机中的停留时间增长了2.7S，远远大于砂子的沉降速度，为了不使进入到砂水分离机中的砂子再次溢流，在三角围堰圈内设计了扰流栅板，使得进入到栅板内部的混合液受不到来自上游液体的干扰，砂粒得到充分的沉淀时间，能够有效的沉淀在无轴螺旋下部，而且为了能更有利于砂粒的排除，在混合液进入砂水分离机前加装了水利旋流器，利用提砂泵封闭水流速度对砂水混合液进行浓缩,增加了混合液的预处理，能减轻砂水分离机的工作负荷，更有利于上清液的排出，为了检验砂子的沉淀效果，特别设计了溢流检查口，以检验上清液中的含砂量，经过实验砂子100%沉淀下去，没有溢流逃逸现象。

　　解决了这一问题还有无轴螺旋的问题，由于无轴螺旋旋转过快，砂与水还是得不到有效的分离，我们将无轴螺旋的电机加装了一台变频器，通过变频器控制电机的转速来控制无轴螺旋的转速，使得砂粒与水得到了有效的分离，在纪庄子污水厂目前的水量下，每4-5天就能把体积约为3.4M3的砂箱填满，改造的效果及意义显而易见。

　　4、总结工作及具体实现的经济效益

　　至此，整个平流沉砂系统的技术改造基本已经结束，通过这次技改技革能将平流沉砂池系统的工作能力充分体现并提高，不仅仅是利于本工号的工作，而且对后续工号设备设施也能起到很好的保护作用，浓缩机房的投泥泵、出泥泵，消控室的投泥泵、循环泵，脱水机房的切割机、投泥泵，由原来的每半年更换定子转子以及轴密封件，到现在每15个月更换一次，大大降低了零配件的更换频率，预算下来只配件费和人工费每年就能节省下来约50多万元的资金，给公司带来了巨大的经济效益，而且有效的保证了工艺运行的连续性，设备完好率得到了充分的保障。尤其是砂水分离机的改造，借鉴并重新组合了国内外的设备的优点，使得砂水分离机的分砂效率以及工作状态都有了很大的改观和提高。

　　参考文献

　　[1] Smith & Loveless Inc. Pista grit removal system. 2002,11.

　　[2] 李涛.沉砂池的设计及不同池型的选择[J].中国给水排水,:.

　　[3] 王雪原.Pista 360°涡流沉砂池的特色与设计要点[J].中国给水排水,:.

　　作者简介：潘越齐，男，1980年2月，2002年毕业于天津大学机械电子工程专业，现为工程师，就职于天津创业环保集团股份有限公司纪庄子污水处理厂。