某污水处理厂管式微孔曝气系统诊断性研究

方 冰

(河南厦鹰水务城建投资有限公司第三污水处理厂，河南 平顶山 467036)

某污水处理厂管式微孔曝气系统诊断性研究

方 冰

(河南厦鹰水务城建投资有限公司第三污水处理厂，河南 平顶山 467036)

鼓风曝气系统是活性污泥法中最重要的处理系统，本文依托某污水处理厂多年的生产运行实际，分析、诊断出该厂管式微孔曝气系统存在的主要问题，给出了一定的解决方案。对于橡胶管膜式微孔曝气器表现出的一些自身缺陷，可通过生产性试验考虑更换为盘式曝气器。

鼓风曝气系统 ； 问题 ； 对策

某污水处理厂是河南省的一个大型城市污水处理厂，处理规模20万m3/d，采用的生物处理工艺为A2O脱氮除磷工艺，于2011年10月正式运行。在5年多的运行管理中，我们发现生物池的鼓风曝气系统存在着一些问题，现将这些问题进行总结、分析，并给出了一定的解决方案。该套鼓风曝气系统主要包括鼓风机、管路和曝气器(微孔管式曝气器)，结合生产实际对系统各个部分逐一分析，找出问题，给出解决方案。

1 鼓风机和管路系统存在问题及解决方案

该污水处理厂采用的是美国Spencer公司生产的型号为Power Mizer C5000多级离心鼓风机，数量为4用2备，鼓风机的主要性能参数为：转速2980r/min，压差70kPa，风量8200m3/h，运行中出现的主要问题为风机喘振和轴温过高。

1.1 风机喘振原因分析及对策

喘振是由于风机输气管网阻力增大，流量迅速下降而导致的管网周期性震荡，同时伴有压力、流量脉动，异常噪音，鼓风机强烈振动。通过对机械，管网等一系列的检查发现，导致这一现象的原因主要有3个；(1)风机进风口过滤器严重堵塞，导致风机进风口负压过低。由于该污水处理厂鼓风机房采用的是百叶窗直接进气的方式，空气没有经过过滤，对风机造成了负担；(2)空气管锈蚀现象严重。空气管采用的是碳钢管，在水气的腐蚀下，检修发现内壁凹凸不平，同时存有大量碳渣。这不仅增加了管阻，散落的碳渣还会堵塞末端的曝气头；(3)曝气头老化、堵塞现象较为严重。

解决方案分析：(1)及时对管道进行防空，减轻管道内部压力。空气中的水分，曝气管接头处以及曝气头在长期运行中都会有一定的渗水，这些将导致空气管道内存有积液，造成出口压力偏高，因此在运行中需定期打开放空阀，通过不断放气来排除积液，保持合理的压差；(2)鼓风机房进气系统应包括百叶窗、进风廊道和空气过滤网，同时维修人员要定期更换风机进口的空气过滤器。

1.2 轴温过高分析及对策

鼓风机的轴承在运行中的一项重要质量标准是要尽可能小的轴承升温，但在该污水处理厂的运行实际中，特别是夏季易出现出口轴承温度偏高的现象，造成这一现象的主要原因有三类：润滑不良、冷却不够、轴承异常。

解决方案分析：(1)影响润滑效果主要是油量和轴承进油温度过高两个方面。该污水处理厂所采用的Spencer C5000型离心鼓风机带有自动润滑油补给系统，但在实际使用中发现，仍需维修人员定期检查补给润滑油，同时维护过程中需避免加油过多。实践发现若加油过多，轴承将比正常运行温度高10～15℃左右，运行一段时间后才会逐渐下降至正常。同时Spencer C5000型离心鼓风机没有冷却水系统，特别在武汉炎热的夏季，尾部轴承长期处于高温状态，润滑效果大大下降。建议在南方炎热地区要选择具有或配备水冷却系统的鼓风机。

(2)满足轴承的技术要求 离心式风机转速较高，对滑动轴承有着较为严格的维修保养要求。该污水处理厂在对离心鼓风机的维护、保养、维修过程中发现轴承存在的技术异常主要表现在，轴承与轴颈的间隙过小和长期使用导致的轴承接触点和接触角不符合技术要求。

轴承与轴颈的间隙过小，进入轴瓦内的油量减少，摩擦力增大，产生的热量带不走，造成轴承温度过高，甚至易因发热而发生抱轴事故；若间隙过大，易引起轴承的震动。因此在实际的设备维护保养中，需要检查、调整轴承与轴颈之间的间隙，根据经验对于Spencer C5000型离心鼓风机间隙一般控制在轴颈的2.5/1000，效果较好。

轴承的润滑是依靠轴的转动带动润滑油使得轴承与轴颈形成压力油膜来润滑的，因此轴承与轴颈之间的接触点和接触角就显得比较关键。根据实际经验，接触角度调整在55～60度之间，接触范围内刮研出每平方厘米2～4接触点时，摩擦力最小，温度低，效果好。

2 曝气器存在的问题及解决方案

该污水处理厂A2/O工艺的好氧池采用的是橡胶管膜式微孔曝气器，其工作原理是，通气时空气通过布气管道均匀进入微孔曝气器，在空气压力的作用下，使橡胶孔眼张开，在水中产生大量微气泡，进行布气扩散达到充氧和搅拌的目的。停止供气时，由于橡胶的弹性恢复，橡胶上的孔眼闭合，污水不会倒灌到曝气器中。在实际使用过程中表现出来的主要问题是，曝气不均匀，甚至偶尔出现局部曝气而大面积不曝气的现象。

2.1 曝气器易堵塞及解决方案

经过一段时间的运行后，部分生物池出现了气量偏小的问题，这可能是由于长期运行后管道内的污垢将曝气头膜片上的小孔堵住，在未能及时处理时便产生了堵塞。

解决方案分析：(1)适当增加气量，反冲曝气头；(2)增设甲醛清洗系统。曝气器在长期运行后,水中的钙质、铁类积垢易沉积在曝气膜片上。甲醛清洗系统由泵、集流腔、控制盒、阀门和喷嘴组成。甲酸溶液经分散集流腔进入喷嘴,然后喷入下悬管。泵的运行时间由控制箱自动控制并可调节,曝气器逐一被清洗。

2.2 曝气器老化、损坏及解决方案

生物池中出现局部气流较大的现象,说明曝气器阻力有差异,可能存在一些如曝气器老化或橡胶撕裂的情况,对此类曝气器应进行更换，而造成这一现象的主要原因①管道内的积液没有排出。当积水过多时，曝气器的橡胶膜微孔来不及排放，曝气器内的水压迅速升高，将部分曝气器的橡胶膜撕裂，导致曝气不均；压缩空气过量。

解决方案分析：(1)排除管道内积水。排水管排水的原理是利用气管内的气压排出，而气压受曝气池的水深控制，因此可考虑在插入布气管内的排水管上,开一个进气孔,令压缩空气由此进入排水管内,气水混合,流体比重减轻,气水混合体将迅速上升,排出积水；(2)开启鼓风机和空气调节阀时,风量要缓慢增加,防止大风量冲击损坏橡胶膜片和布气管道系统,降低膜片的使用寿命和氧的利用率。

2.3 曝气管螺纹接口易断裂

曝气管螺纹接口的断裂将导致压缩空气从曝气管脱落的管口喷出，从而出现局部曝气而大面积不曝气的现象，造成生物池的短路，最终影响出水水质的稳定性；同时曝气池中的泥水混合物会从破损的微孔曝气管渗进曝气主管，造成其它未破损的曝气管堵塞，加剧影响曝气池的曝气效果，影响出水水质。

解决方案分析：造成这一现象发生的主要原因是曝气管支架长期浸泡在污水中老化、变脆导致的。检修过程中发现厂家使用的支架为塑料材质，后维修过程中为了避免支架易碎，更换为不锈钢材质，曝气管螺纹接口断裂的现象得到一定的改善，但是仍然存在。通过调研及分析，认为曝气管接口易断裂是管式曝气器自身接口方式导致的，同时橡胶管膜式微孔曝气器在实际使用过程中还是引起鼓风机进出口压差较高，风量不足，易调机等问题的主要原因，因此后续考虑改管式曝气器为盘式曝气器。

3 结论

本文以实际生产运行为依托，针对橡胶管膜式微孔曝气系统中的一些问题进行了分析、研究，并给出了一定的解决方案。对于橡胶管膜式微孔曝气器在实际使用中出现了一系列的问题，后续我们考虑将进行生产性试验予以更换为盘式曝气器。

(本文文献格式：方 冰.某污水处理厂管式微孔曝气系统诊断性研究[J].山东化工，2017，46(14)：196，199.)

Diagnostic Study of Tubular Microporous Aeration System in a Sewage Treatment Plant

FangBing

(The Third Sewage Treatment Plant of Henan Xiamen Eagle WaterConstruction Investment Co., Ltd., Henan Pingdignshan 467036，China)

Aeration system is the most important processing system in the activated sludge process. On the basis of the production practice of a sewage treatment plant, the main problems of the aeration system factory pipe were analyzed and diagnosed. And then some solutions were given to solve these problems. For the rubber tube membrane type microporous aerator, some of its own defects were shown and these aerators would be replaced by disc aerator through the production test.

blast aeration system; problem; countermeasure

2017-05-14

方 冰(1985—)，女，助理工程师，主要研究方向：污废水处理理论与技术。

X703

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1008-021X(2017)14-0196-01