WXFJ型旋转固液分离机在百乐克工艺中的应用及改进

戈广源

（唐山中通环保机械有限公司，河北 唐山063020）

1 引言

市政污水是城市发展中的产物，随着城市化和工业化进程的加快，其产生量不断增大，污染日益严重[1]。环境治理问题，特别是城市生活污水的处理已严重制约了我国社会经济的可持续发展。我国的污水处理始于20世纪70年代，至2010年底我国县级及以上城市全部建成了污水处理厂。典型的城市污水处理工艺流程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等。当前常用的污水处理工艺有AB 法、SBR 法、氧化沟法、普通曝气法、膜分离法等[2]。百乐克工艺就是生化处理的一种。

2 百乐克工艺简介

BIOLAK 技术是由德国冯·诺顿西公司于20世纪70年代研究成功的一种新型污水处理技术，并在1983年实际投入运行。我国于1999年在山东招远污水处理厂开始采用此工艺处理生活污水。该工艺的独特之处在于采用低负荷活性污泥工艺，通过一种移动式曝气链制造出一种波浪式的混合氧化效果，从而创造出各类特种微生物的良好生长环境，对氮、磷有较好的去除率。相较于其他传统工艺，它具有投资少、日常维护简单、占地面积小和运行费用低等优点，在小型市政污水处理厂逐步得到推广。

百乐克工艺常见流程：进水→粗格栅→转鼓式细格栅→除磷池兼水解酸化池→悬摆链曝气池（多级A/O 功能）→澄清池→稳定池→清水池→外排水。

转鼓式细格栅是百乐克工艺中的主要设备，由于该工艺中没有沉砂池，转鼓式细格栅除了截留细小悬浮物，保护后续的悬摆链曝气器微孔不至堵塞外，还有将水中1mm 以上粒径的砂子截留的作用。

3 德国转鼓式细格栅与唐山某机械有限公司同类设备的比较

3.1 德国生产的转鼓式细格栅

由德国设计、采用百乐克工艺的污水处理厂中在我国都只提供一种规格的转鼓式细格栅，即：处理量1 万吨/天·台，转鼓直径900mm，转鼓长度2.0m，栅条间隙1.0mm。网筒内带冲洗装置，靠刮板清理过滤网筒上的截留物。

3.2 唐山某机械有限公司生产的WXFJ 型旋转式固液分离机

3.2.1 开发背景

WXFJ 型旋转式固液分离机开发于2004年底。当时是应河北省一家专业环保工程公司的要求，国产化百乐克工艺中的转鼓式细格栅用于替代德国进口设备。2005年首先将2台WXFJ-900 型旋转式固液分离机（处理量1万吨/天.台，转鼓直径900mm，转鼓长度2.0m，栅条间隙1.0mm）应用于河北省承德县污水处理厂。2005年下半年，根据河北省安新县污水处理厂的进水除了小部分为生活污水外，其余大部分都是羽绒废水的特点，基于此，又开发了栅条间隙0.5mm，处理量1 万吨/天. 台的WXFJ-1200 型旋转式固液分离机，并在原来结构的基础上进行了优化改进。在没有转刷只有刮板时，由于刮板与圆形滚筒接触面不可避免地留有缝隙，会导致一部分羽绒毛通过上面的缝隙又回到水中，加大了后续工序的处理负荷，并导致悬摆链曝气池水面漂浮这些绒毛，一部分也进入了曝气管微孔中。在增加转刷结构后该设备对细小、柔软的羽绒毛的清理效果变得非常理想。

3.2.2 WXFJ 型旋转式固液分离机的结构及工作原理

该型设备由过滤网筒、箱体、驱动装置、除渣装置、除污转刷装置、过滤网筒挡板等组成。污水经进水管进入箱体后在水流的冲击下悬浮物附着在旋转的过滤网筒上，截留物通过转刷和转刷下面的刮板清理后与网筒分离，落入地面、配套的集渣斗或输送栅渣的设备中。过滤后的污水从网筒下部的排水管流入设备基础中，并通过排水渠进入下道处理工序。

3.2.3 WXFJ 型旋转式固液分离机规格型号及技术参数

第一，主要技术参数（表1）。

表1 WXFJ 型旋转式固液分离机技术参数

表2 处理量表

图1

第二，处理量表（设计选型参考，表2）。

第三，设备外形示意图及土建基础图（图1）。

4 WXFJ 型旋转式固液分离机的改进措施

4.1 增加清污转刷

2005年在安新县污水处理厂一期项目中，由于70%的水是羽绒废水，为了截留水中的绒毛采用了0.5mm 的栅条间隙，而不是常规的1.0mm 的栅条间隙。实际运行过程中发现绝大多数的绒毛悬浮物都能够通过过滤网筒进行截留，但过了一段时间后发现水解酸化池水面悬浮的绒毛越来越多。经检查发现，被过滤网筒截留的绒毛，在通过卸渣刮板时由于刮板与圆形过滤网筒的接触面多少有些缝隙存在，导致被截留的一小部分绒毛没有被刮板完全清除，沾留在网筒上的绒毛旋转到网筒底部后被从底部排出的水冲落到出水沟渠中，并随着出水流入到水解酸化池。为了更方便于被截留的毛发、纤维等细小悬浮物的清理，决定在清污刮板的上方增加转刷装置。该转刷装置由转刷减速机、传动轴和安装在传动轴上的圆形尼龙刷子组成。被截留的栅渣先通过转刷与过滤网筒分离，然后再经过转刷下面的刮板彻底与过滤网筒剥离。增加转刷装置后的WXFJ-1200 旋转式固液分离机清除绒毛的效果明显改善，解决了以前发生的绒毛不能完全被刮板清理的问题。此后转刷装置就成了WXFJ 型旋转式固液分离机的标配。

4.2 改变原有的传动方式，取消冲洗水装置

德国产品的过滤网筒内部带有冲洗装置（两根冲洗水管做成一个长方形的框架，框架中间部分一端与进水管焊接，另一端与装配在减速机里的圆钢轴焊接），定期开启高压水对过滤网筒进行清洗。

过滤网筒都是用锲形（倒梯形断面）栅条经专用机床和自动焊接机一次制作成型。相邻的两根锲形栅条间的缝隙从迎水面开始逐渐变大，来水经过滤网筒迎水面后进入网筒内。由于排水的过程是水以近乎垂直的角度从网筒底部流出，且进、出水有高差（接近网筒半径的高度），导致排出的水有压力。水从锲形栅网排出的过程中水又是从由大变小的栅条缝隙中排出，这就使排水的过程顺带具有了冲洗网筒的作用，所以该设备不需要配备专门的冲洗装置。

减速机是通过冲洗装置带动过滤网筒旋转，减速机的输出扭矩不是一个直线的传递过程，其部分作用力会传导至过滤网筒上。由于冲洗水装置对该设备不具有必备性，唐山某机械有限公司就考虑用传动轴代替冲洗装置与减速机相连，这样就减少了传动扭矩对过滤网筒的作用力，增加了过滤网筒的使用寿命。

国外同类设备中的过滤网筒在我国各污水处理厂的使用寿命一般在8年左右，有的污水处理厂甚至只有5年。唐山某机械有限公司产品自2005年开始配带转刷装置至今，所有设备都未更换过过滤网筒。近几年，一些使用该类进口设备的用户也慕名找到唐山某机械有限公司，用唐山某机械有限公司改进后的网筒替代进口网筒，这样就大大节约了更换过滤网筒的成本。

4.3 设备内部结构优化

在国外同类设备的设计基础上，改进了进水处的稳流结构，降低了进水流速对网筒的冲击力；溢流部分的设计更加合理，减少了该部分的材料重量；进水和排水部分与旋转部件间的密封设计更趋完善等。

5 WXFJ 型旋转式固液分离机在污水处理中的应用实例

5.1 在市政生活污水处理项目中的应用案例

河北省承德县污水处理厂；河北省安新县污水处理厂一期和二期项目；河北省容城县污水处理厂；山东省宁津县污水处理厂；河北省平泉县污水处理厂；河北省井陉矿区污水处理厂；河北省吴桥县污水处理厂；河北省平泉县污水处理厂；河北省临漳县污水处理厂；河北省邯郸市经济技术开发区东区污水处理厂；河北省广平县污水处理厂；河北省阜平县污水处理厂；河北省邱县邱城镇污水处理厂；河北省永清县污水处理厂；潍坊市寒亭污水处理厂；河北省南皮县污水处理厂等。

5.2 在工业废水处理项目中的应用案例

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6 结语

百乐克工艺在小型市政污水和部分工业废水处理中因其较少的投资、占地面积较小、运行维护管理方便等特点得到越来越多的应用，而作为其中前期的预处理设备，WXFJ 型旋转式固液分离机也随之被同行逐渐了解，加之它经过结构改进，对某些行业污水具有其他设备不能比拟的截留、清理优势，使用范围也越来越广泛，必将会在微细格栅的大家族中占据更加重要的地位。