浅谈污水处理厂机电设备诸多故障之成因及防范措施.doc

浅谈污水处理厂机电设备诸多故障之成因及防范措施关键词： 污水处理 设备 管理 腐蚀 故障 水汽 水珠 气温个人资料：工作单位：*污水处理有限公司 联系地址：江苏省*联系人：李*杰联系电话：1515*目 录：第一章、背景简析 1第二章、实列说明 1第三章、归纳总结 5第一章、背景简析当今，伴随着社会飞速发展、生活质量的搞高和工业化进程的快速推进。大量城市生活污水及工业污水的产生，推动了污水处理厂的产生。而对于污水处理厂自身来说，设备却扮演着绝对重要的角色，它“肩负”着污水厂正常运行处理污水达标排放“重任”。在我国污水处理厂真正得到超越式发展都是近几年，特别是太湖“蓝藻事件”发生后，政府加强了对污水处理的重视程度。随之而来推动了污水处理设备生产制造的蓬勃发展，但许多厂商对污水处理设备在生产、制造、过程中也是在“摸着石头过河”没底，并不能给污水处理厂更好的使用引导，甚至于为了效益鼓吹设备如何的好；更多污水处理建设者也对自己需求的设备性能要求不咋明白；设计院提供的设计图纸等资料也不能完全填空补缺，导致了在污水处理厂后期运行中设备管理难度增加和维护频率增高，设备折旧率加快。本人就这几年在对污水处理厂设备运行及维护管理一些经验来做个简要分析，希望通过这个平台来共同分享如何提高了对污水处理厂设备管理与维护工作。第二章、实例说明首先以某城镇生活污水处理厂为例，了解下污水处理厂基本构架，此污水处理厂主要利用活性污泥法处理城镇居民生活用水，08年6月投入试运行生产。初步设计中出水排放标准为一级B，处理工艺为A/A/O工艺。按工艺流程分为粗格栅、提升泵、细格栅、除砂系统、鼓风曝气与生化系统、二次沉淀系统、消毒系统、污泥回流系统、剩余污泥脱水系统和在线仪表监控系统等10个单元。其工艺流程图如下图所示：9细格栅进水泵房粗格栅厂外原污水入 拦截大固体垃圾 原水提升 拦截小固体垃圾 配水井二沉池 接触消毒池池A/A/O生化池沉砂池上层中水 混合液 除去水中砂粒加氯 下层 污泥加氯间污泥泵房鼓风机房 消毒 活性污泥回流 底部微孔充氧曝气 加巴氏计量槽絮凝剂污泥浓缩脱水体机房剩余污泥排放泥 泥饼外运处置尾水提升泵站 尾水排放 以下列出各单元所在位置及对应的设备和功能：1) 、粗格栅：位于污水进口处，安装齿耙格栅机和输入机，PLC电气控制系统等设备，主要功能是用于拦截体积大的固体漂浮物。2) 、提升泵：位于粗格栅后的原水提升间，安装潜水排污泵及电气控制系统等设备，目的用于将污水提升到适当的高程，以便后续工序所需扬程。3) 、细格栅：位于提升泵后，安装5MM左右的间隙的旋转格栅机及电气控制系统等设备，主要是拦截比较小的固体垃圾。4) 、除砂系统：位于细格栅后，安装旋流式沉砂机及电气控制系统等设备，其目的为了除去水中比重大的无机颗粒物。5) 、鼓风曝气与生化系统：位于除砂系统后面，主体结构为生化池，前段安装设备有潜水搅拌器，后段安装曝气盘供氧，通过罗茨鼓风机工作提供氧气源，中间包含相应的电气控制系统，其为污水处理的核心单元，主要是利用充气后好氧生物分解氧化原污水中的有机污染物。6) 、二次沉淀系统：位于生化池后部，安装吸泥机及电气控制系统等设备，主要作用是使好氧后生化处理后的混合液在此进行泥水分离。7) 、消毒系统：位于二沉池后面，安装CLO2发生器及其电气控制系统，用于产生CLO2投入消毒池水里面杀灭水中的大肠杆菌等细菌总群。8) 、污泥回流系统：位于二沉池后面，安装有回流泵和电气控制系统等，主要是回流二沉池来的污泥到生化池中保证生化池中足够多好氧微生物来消耗原水中的有机污染物。9) 、剩余污泥脱水系统：位于二沉池后面，安装有剩余污泥泵、污泥脱水机及电气控制系统等，主要功能是将多余的污泥中的大量水分离出来，以达到减容目的。10) 、在线仪表系统：各个部位均有相应的仪表仪器，包括有粗细格栅液位差计、进水泵房液位计、进水PH计、进水电磁流量计、出水巴氏计量槽超声波流量计、ORP氧化还原电位计、DO溶氧仪、MLSS污泥浓度计、进出水COD在线仪、进出水NH3-N氨氮在线仪。在这些单元中最容易出现问题的设备是粗格栅、提升泵、鼓风机和污泥脱水机等；最易出现故障的仪表是DO溶氧仪、MLSS污泥浓度计、进出水COD仪在线仪、进出水NH3-N氨氮在线仪等。由于污水处理厂某些设备所处特定的位置和苏北本地特定的地域气候，使得许多故障是其它工厂设备不具有的故障。具体如下3个实例来说明：1、故障情形：金属铜导线严重被腐蚀而损坏。例如：粗格栅的PLC控制器在使用不到2年的时间里出现了许多个输入输出点坏掉不能用。经查是PLC输入输出印制电路板铜箔严重受腐蚀而断落。原因就是由于粗格栅PLC控制器安装于进水提升泵房里面，而泵房下面是集水池，从上游送来的污水在集水池停留一段时期后，特别是夏天最易发生厌氧反应从而产生硫化氢H2S（硫化氢）等气体，由于H2S气体是一种腐蚀性很强的且不易溶于水的有毒有害气体，这些气体溢出到水面进入泵房里面。它对金属铜的腐蚀性极强，成因机理如以下反应式可知：H2S+2CuCuS+2H+而PLC输入输出印制电路板铜箔是比较细微，铜箔也没有打防护蜡，这种情况下就使PLC输入输出印制电路板铜箔很容易受腐蚀而报废。下面两张都是受H2S气体腐蚀后的铜质电器的图片，前者故障情形是：所有的铜质接线端子已经变为灰黑色，正常是银白色；后者电流表内部铜质游丝受腐蚀后的状况，故障情形是：表针不能复位到零刻度的图片。如图一所示：图一 2、故障情形：放在电缆沟上面的电气控制柜内产生水珠，使柜内变频器因受潮而发生短路故障。故障设备是污泥脱水机房的电气控制柜中的滤带电机用的变频器在冬季频频发生短路火花而使得前级空气断路器跳闸，严重时几台变频器同时损坏。为了说明这个问题，从下面（图二）电气控制柜安装示意图所示可知：（图二）可以看到电气控制柜后板和前门上都是水珠，拆下变频器看到变频器内部及散热器壳子表面湿气严重。由于变频器电源输入端的接有突波吸收器，由于湿气影响而发生短路保护而烧断。图中圆圈处是电控柜与电缆井的通道，此处畅通无阻。电缆方井底部有两个外接地下线管通道，一个通往户外，一处通往机台，通往机台的入口通道没有堵塞好，脱水机污泥和水进到了电缆方井里面长年於积未干。由于苏北的冬天气温很低，由于电控柜底部与电缆井是互通无助外，电缆井上面其它地方都以封死，电气柜门关闭且密封良好。这样电缆井处下部地热使得井里面的湿於泥产生水气上升到电控柜内。在冬季，整个脱水间的气温都在0度以下，但是柜内由于白天开机，晚上停机，内部温度比柜子外面高，柜内的水蒸汽遇到导热性能好的金属铜铁后迅速冷却结露产生水珠。当第二天早上来开机时给变频器通上电源后，因为柜内变频器上面有水珠既而发生短路故障。3、裸露户外的电气控制柜温升过高情况。故障设备是变频器，污泥回流泵配用的变频器控制柜在夏季烈日的暴晒下，其电柜外壳温度高达60以上，由于弱电系统的散热极为不行，使得变频器经常性自我保护而停机。另外还有一例子值得一提，此例出现的故障现象是本厂原水提升间的5台22KW潜水泵在试运行过程中，经常出现热继电器保护。最严重的是有两台泵机的上轴承同时损坏，并导致一台泵定子线圈烧坏。通过查看资料，其型号为250WQ-13-22 ，泵体结构图如（图三）：（图三）那么定子线圈烧坏的原因是什么？从上图可以看出上轴承掉落的挡珠圈碎片正好卡到转子与定子之间，使得定子线圈被擦伤，最终使定子线圈损坏。从水泵铭牌可知电机正常额定电流为42安培，测其运行时电流达到45安培，并且水泵出水量达到800M3/h。250WQ13-22潜水泵性能参数如下（图四）：（图四）由上面检测所说知道，水泵的出水口实际流量达到800M3/h。那么为什么会这样大？经现场堪察发现，水池水面离出水口只有6米多的高差，也就是将水抽到此高度只要7米扬程就可以了。从上图表中标志所示可知：当水泵所处扬程为13米时，出水口流量每小时400立方米；当水泵所处扬程为9米时，出水口流量每小时600立方米。根据扬程与流量的关系可知“水泵的出水口实际流量达到800M3/h”的道理了。那么只要7米扬程的水泵就行了为什么会选用13米扬程的泵呢？据说本项目所有设备采用总包形式发给无锡某家机械厂，那么这个机械的业务员不懂水泵方面的专业知识，自以为扬程超高，流量越大越好。而忽略了水泵在此大流量极限状态下只能短时运行，不可长期工作。在工程验收时也因为工期紧而放宽了验收条件使得这样的问题没有发现，如此以来就形成这个问题之结。找到了水泵问题之结，还得想办法解决问题，由于出水口没有安装调节阀，又不好加装，最终决定把水泵叶轮车小5MM，把水泵原来的扬程降至8米左右，使电流稳定在3839安培，这样水量也保持在450550 M3/h。问题也彻底解决了。第三章、归纳总结经过前面四个实例分析，我们发现造成污水厂设备故障的主要因素有主观方面和客观方面两者之分，客观因素是由于特定的环境影响，只能减少，不可避免；而主观因素是由于设备的选型错误，属于人为因素，可以在前期选型过程中可以避免。但客观因素存在如腐蚀、湿气、气温三者需要在后期完善。且这三者对电气设备的绝缘、防腐和绝热造成很大困难。特别的对电气设备的金属导体和配套电子电器线路板等弱电部分损害相当严峻，例如变频器和PLC等。对于客观因素引起的问题尽量在设计过程中、设备管安装之前全面考虑到。那么我们怎么来解决三大客观因素导致引起的些问题呢？在几年的实践中摸索，本人得出以下几点经验：1、选择合理设备安装位置；2、制订合理设备管理制度；3、制订周详设备运行计划；4、制订适用设备维保计划。比如说腐蚀气体引起的粗格栅PLC控制器损坏不仅更换新的控制器，同时采用相应措施：制订计划，定期冲涮集水池中於泥。防止水池中於泥集中时间过长发生厌氧反应；封堵控制器房间与集水也相通的口子；搞好控制器房间的强制通风设施；搞好厂区绿化工程，通过绿化区特种植物来吸取污水处理过程随着产生的废气，特别硫化氢气体。关于污水处理厂如何防范硫化氢详见在百度文库上发表的一篇关于污水处理厂如何防范硫化氢气体腐蚀铜导线的方案。对于脱水间湿气引起的变频器及电控柜结水珠的情况，建议冬季采用强制24小时通风或是停机后打开电控柜门使柜内外温差一致，防止结露过程中的水珠产生。夏日气温高使污泥泵变频器保护停车情况采用强制通风并且做好遮阳措施；另外在控制柜设计制时，尽量使室外电箱内部空间不能太小，否则不利于散热。由于处理过的污水其酸性有所增强，所以普通碳钢很容易腐蚀坏，在设备选型上对材质也要作特别考虑，尽量选用不锈钢材质。在实际运行中加强对设备的监管和保养计划，定期维护保养设备，及早消除隐患。重视制度宣传，加强人员培训，增强仪器知识，提升设备性能。结束