地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护分析

闫自防

（昆明滇池水务股份有限公司，云南昆明 650228）

0 引言

随着城市建设的不断推进，经济发展水平迅速提高，城市污水量及其他污染也逐渐增加，环境保护成了重中之重的任务。国家高度重视环境保护及污染防治，投入了更多的人力物力，在坚持不懈的努力下，环境保护、污水处理及资源回收利用等工作逐步走向了现代化、科技化发展道路。

近年来，污水处理成为了城市污染防理的重要措施与任务。相较地面上的污水处理厂，地埋式污水处理厂是将其主要的电气设备集中建设于地下，不但减少了污水处理厂的占地面积，噪声以及环境的影响也会有所降低，但这种方式加大了运行难度与风险。电气设备是污水处理厂运行的核心动力，电气设备巡检与维护工作成为现阶段发展地埋式污水处理厂的难关之一。

1 地埋式污水处理厂电气设备

1.1 曝气器的选择

曝气设备可分为机械曝气和鼓风曝气两类，前者不需要架设鼓风机房，在成本投入、设备维护方面具有极大的优势，但其实际产生的动力效率较低。后者是由鼓风机供气，并将管道与曝气设备进行有机的组合，在系统复杂性与成本投入上比前者高的多，但其动力效率也会高于前者[1]。相关资料显示后者的效率是前者的3 倍以上。在地埋式污水处理厂电气设备选择过程中，曝气器多会选择鼓风机式曝气系统，因为其可以提供更加稳定、持续的动力，对于污水处理厂设备的运转具有极大优势。

1.2 脱水设备的选择

污水处理厂污水处理过程中一般会产生较多的污泥，其含水量高达98%以上，如果未进行处理而直接排放，会对环境造成较大的影响，因此在污水处理过程中，多数会选择对污泥进行脱水，以便后续处理，而该过程会运用脱水设备。经过脱水处理后，污泥中的水含量下降到15%～20%。同时，地埋式污水处理厂中使用的脱水机，对于除臭提出了更高的要求。行业中污泥脱水采用的离心脱水机，具有较丰富的管理及运行经验，故在污水处理厂建设中更多使用离心脱水机。

1.3 鼓风机的选择

20 世纪90 年代末的统计资料显示，全国各大城市大约兴建了170 座污水处理厂，这些日处理量超过1 万m3规模的污水厂中，处理工艺大多采用活性污泥法的鼓风曝气，因此，国产离心式鼓风机逐渐进入污水处理的领域，机型也由低速、多级、离心风机向单级、高速、离心风机过渡[2]。对采用鼓风曝气的生化处理系统而言，鼓风机是其心脏，鼓风机的运行情况，直接影响生化处理系统的运行。通过市场调研和实践分析可知，国产离心鼓风机与进口离心鼓风机相比，技术含量低，尚未完全过关。有些国产鼓风机的产品性能，如风量、风压、最高效率等与进口鼓风机性能相近，但在结构、制造质量、控制自动化程度、流量调节范围、机器噪声等方面与进口鼓风机还存在一定差距。考虑到污水处理装置处于地下环境，因此在设备的选用上，选择整体性能更优的进口单级高速离心鼓风机作为供氧设备。

2 地埋式污水处理厂工艺流程及电气设备

污水处理厂会遇到各种状况的污水以及环境状况，尤其是地埋式污水处理厂在电气设备运行过程中还需要考虑其他因素干扰以及影响因素。因此，地埋式污水处理厂工艺流程有多种设想和方案。

（1）“初沉池+MBR＋紫外线消毒”工艺。将膜置于生物反应器内，通过膜分离取代二次沉淀池，占地面积小、污泥浓度高、设备价格高，运行成本高、能耗高、维护工作量大。

（2）“A/A/O 反应池＋二沉池+膜过滤+紫外线消毒”工艺。该工艺处理单元占地面积较大，全厂的水头损失较小，氧利用率较高，工艺流程一般，管理尚可，运行稳定，出水可靠。

（3）“A/A/O 反应池＋高效沉淀池+V 形滤池”工艺。采用悬浮生长活性污泥法工艺和常规过滤工艺，处理单元占地面积较大，全厂的水头损失较大，氧的利用率较高，工艺流程一般，管理尚可，运行稳定，出水可靠。

3 种处理工艺对于电力系统设备的使用存在着一定差异化，同时各种工艺也存在各自的特点及优势。地埋式污水处理工艺流程选择以及电气设备的巡检要依据实际状况进行系统构建与管理体系构建。

3 地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护问题

3.1 巡检与维护受到阻隔

在污水处理厂运行过程中，设备巡检是保证设备正常运行的有效途径。一个有经验的电器设备巡检人员，能将设备故障消除在萌芽阶段，避免引起更大的故障，给生产和设备造成大的损害。同时通过巡查还可以给预防性维修提供参考依据，利于确保维修时间和方案。而在地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护方面，由于污水厂主体结构大部分处于地下埋设，或直接安装在地下建筑物的隐蔽空间内，基本的巡检与维护工作难以有效进行，因为某些地面、管道或建筑物的遮挡，让巡检与维护人员难以对污水处理电气设备进行实时直接的检测与观测，且污水处理厂大部分电气设备处于密闭环境，出现较小故障且报警系统失灵的状况下难以通过巡检直接发现，如果开展设备维修就需要进行挖掘与拆解作业，相应的成本、时间会投入较大。由于地面和建筑物的阻挡，故障原因的诊断也会失去一定的科学性与合理性，导致无效维修的状况发生，这些都会给设备维护巡检工作带来极大的困难。

3.2 维护方式不合理

由于地埋式污水处理厂电气设备大多处于封闭的空间内，大多数维护人员还是原先的组成，但原有维护人员在地上污水处理厂的维护工作中或许有独特的技术优势，但在地埋式污水处理厂电气设备的维护过程中可能会存在维护方式不恰当的情况，因为更多电气设备处于封闭状况，在外部难以获知其线路以及设备的位置。一些污水处理厂使用原有的维护方式进行地埋式电气设备的维护工作，极易导致电气设备的意外损坏，以及维修事故的发生。

4 地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护措施

4.1 优化巡检与维护技术

随着地埋式污水处理厂的逐步运作，巡检以及维护技术也需要做相应的优化。首先为保证电气设备巡检与维护工作的正常进行，污水处理厂电气设备巡检可以参考地上式污水处理厂制定的电气设备巡检制度，针对现有工况制定符合本厂实际的规章制度。同时加强巡检维护人员的责任心、专业素质及工作经验的培养，因巡检维护人员的责任心和能力与电气的巡检维护效果有直接的关系。其次是在地埋式污水处理厂电气巡检与维修过程中，有效发挥出现代化科技设备的优势。例如使用可穿墙式和透视性的设备以及建立智能设备巡检管理系统进行设备的巡检维护工作，有效避免由于不能准确直观掌握污水处理厂电气设备的运转状况造成的巡检与维修阻碍。

4.2 维护方式的合理化

为了更好地建设地埋式污水处理厂电气设备的巡检与维护工作，首先要熟悉污水处理厂的设备运行情况，仔细阅读产品说明书和污水处理厂的建造图，理清污水处理电气设备的特点、运转、线路规划以及维修方式等，从而更加合理的对地埋式污水处理电器设备进行维护工作。其次是要做好实地勘验工作，在长期的操作观察与积累中，完善对设备的了解，并摸索出维护地埋式污水处理厂电气设备的有效方式。

（1）电气设备防腐是地埋式污水处理厂电气设备维护的重点内容，直接影响污水处理厂电气设备的维护效果。例如在地埋式污水处理厂电器设备的维护过程中，相对地上式污水处理厂，由于空间的限制，其作业环境空气流通有限，污水中产生的水汽及腐蚀性气体对附近的机电设施存在较大的危害。维护人员在对电气设备进行日常巡检及维护时，首先观察潮湿空气、腐蚀性气体对电气设备的影响状况，必要时加装除湿及气体检测装置。

（2）针对地埋式污水处理厂箱体式密闭结构特点，其电气设备保护性装置（熔断器、限位开关、报警装置、漏电保护器等）的作用尤为重要。保护装置的完整、有效是污水处理厂电气设备安全、平稳运行的保障，巡检人员应定期巡检，同时巡视保护性设备零部件的完整性及运行效力，保证保护性装置的作用能充分发挥，从根本上降低电气设备重大故障的出现概率

5 结束语

综上所述，在地埋式污水处理厂电气设备巡检与维护过程中，需要对设备进行充分了解，掌握其结构特性，理清地埋式污水处理厂电气设备与一般污水处理厂电气设备的区别，并基于地埋式特点，开展设备的巡检与维护工作。在人员素养及专业性提高方面也要做好相应的优化，保证在地埋环境下电气设备的巡检与维护工作顺利开展。