石油化工厂污水处理刮泥机的选用与维护

学术论文《中国设备工程》张驰 2010-12-14 14:23:57

    摘要:介绍石油化工厂污水处理沉淀池刮泥机现状、基本原理、选用原则及维护时的注意事项。
    关键词:刮泥机;沉淀池;选用;维护
    沉淀池是石油化工厂实行清洁生产污水处理系统中的重要单元,作用是使污水中固体物沉降,浮渣上浮,固水分离,澄清水质。刮泥机是设置在沉淀池中,对活性污泥等固体沉降物及浮渣进行收集和清除的设备。各种形式的刮泥机直径多为20~55m,最大可达125m。良好的刮泥机应具备移除污泥速度快、搅拌污泥浓度高、构造简单、坚固耐用等特性。
    一、污水处理刮泥机现状
    某石化公司现有三套污水处理装置,分别是炼油、化工和烯烃污水处理装置。
    1.炼油污水处理装置
    炼油污水处理装置现有三座沉淀池,其中一座初沉池(即浮选池),矩形,内分六格小池,每格长6m,宽2.5m,每池设一台刮泥刮渣机刮除浮渣;其余两座二沉池,每池直径18m,上设一台全桥悬挂式中心驱动刮泥机。矩形池刮泥刮渣机、二沉池刮泥机构造分别见图1、图2。

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    2.化工污水处理装置
    化工污水处理装置设两座沉淀池,上级分别接不同的曝气系统来水。纯氧曝气一号(氧曝_)配套二沉池直径35m,采用全桥周边传动刮吸泥机。纯氧曝气二号(氧曝3配套二沉池直径41m,采用半桥中心驱动刮吸泥机。化工污水处理区一、二号纯氧曝气配套二沉池刮泥机构造分别见图3、图4。

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    3.烯烃污水处理装置
    烯烃污水水质较前两者相比较好,处理装置简单,设一座二沉池,直径24m,采用全桥周边传动刮吸泥机。烯烃污水处理区纯氧曝气配套二沉池刮泥机构造见图5。

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    4.现有污水处理刮泥机对比
    炼油污水、化工污水及烯烃污水刮泥机参数对比见表l。

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    二、污水处理刮泥机工作原理
    1.矩形池刮泥机
    电机启动,驱动装置工作,通过链轮链条使主牵引轴运转。主牵引轴上的两侧牵引链轮,拖动两侧牵引链条运转,同时由两条牵引链条拖动三条从动牵引轴同步运转。牵引链条上的刮板,不断把沉淀池泥槽的沉淀污泥刮板撇到出水端的排渣器中排除,达到排渣排泥目的。
    2.圆形池刮泥机
    圆形池旋转刮泥机工作时,污水从中心支座处经导流筒扩散后,均匀流向四周。粗大的颗粒经沉淀后在池底形成污泥层,比重较轻的浮于液面。中心驱动是由中心支座上端的电机带动减速机,驱动工作桥沿中心支座缓慢旋转。周边传动刮泥机依靠沉淀池的混凝土平面走台为轨道,刮泥机的中心支座为圆心,通过刮泥机桥架两端设置的驱动机构,带动驱动端梁底部的行走轮转动。刮臂带动刮板将污泥逐层由池周刮向中心集泥坑,通过水压将污泥经污泥管排出池外。带洗泥口虹吸式刮泥机则利用洗泥口吸附污泥并通过排泥管排出。刮渣板沿导流筒将浮于液面的浮渣撇向池周的浮渣槽内,排出池外,上清液由水池周边上部溢流槽排出池外,从而使得泥水分离。
    刮泥机通常24h连续运行,原则上刮泥速度不易过快,因刮泥速度过大,沉淀的污泥会因受到搅动而上浮。
    三、刮泥机选用原则
    1.使用目的
    刮泥机的选用,依沉淀池形状及流程而定,矩形池刮泥机多采用链条式刮泥机。对于圆形池,当其使用活性污泥法处理流程时,因需要快速移除大量污泥,所以多采用虹吸式刮泥机。
    2.用地问题
    早期兴建的污水处理场,很少考虑用地面积问题。直到1960年,日本开始兴建双层沉淀池,用地面积问题才开始被仔细考虑。
    3.设计者经验及使用者的经验、投资
    设计者基于自身经验,常会选择自己所熟悉的刮泥机系统,而使用者基于自身操作经验,常会要求提供使用顺手的设备,同时用户对项目的投资又决定购买设备的价钱,在互相均可接受的范围下,决定了刮泥机的规格及品牌。
    四、污水处理刮泥机日常维护
    刮泥机型式很多,现以石化行业中最常用的圆形旋转刮泥机的维护事项叙述如下。
    1.本体构造
    圆形旋转刮泥机大体应包括固定中心支柱、中心排泥管、刮泥臂、刮泥板、刮泥管组、集泥箱、控制阀、浮渣去除设备(刮渣板及浮渣槽)、溢流堰及其他所需附件等,驱动装置应包括驱动电机、齿轮减速机组,周边传动式还应包括轨道及走轮等。
    2.负载保护
    圆形旋转刮泥机驱动装置除过载电机跳闸外,还应附带剪力插梢或其他机械式过载保护装置,以防超负荷运转。当扭矩大于120%额定扭矩时会发出警报,大于140%额定扭矩时会停止马达运转,剪力插梢为最后一段防线,大于160%~180%额定转矩时会剪断剪力插梢。
    3.日常检查项目
    (1)目视检查
    电机部分须测量绝缘电阻,并检查接地端子、接点的腐蚀及松紧程度等。减速机润滑油须在指定期间更换新油,电机轴承每6个月加润滑剂一次。
    (2)定期检查
    注意检查旋转部分是否磨损、旋转臂是否变形。检查扭矩量测器的操作,须确定效果。润滑油6个月更换一次,润滑脂1个月更换一次。
    (3)异常状态及处理方法
    圆形旋转刮泥机的异常状态及处理方法,见表2。

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    (4)安全考虑
    电机要在正确速度下运转,不要太快,也不要超过铭牌上的额定载荷,否则可能会使机械受到损伤。在链条及其他有必要装置上加安全护套。

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