閆自防
(昆明滇池水務(wù)股份有限公司,云南昆明 650228)
隨著城市建設(shè)的不斷推進,經(jīng)濟發(fā)展水平迅速提高,城市污水量及其他污染也逐漸增加,環(huán)境保護成了重中之重的任務(wù)。國家高度重視環(huán)境保護及污染防治,投入了更多的人力物力,在堅持不懈的努力下,環(huán)境保護、污水處理及資源回收利用等工作逐步走向了現(xiàn)代化、科技化發(fā)展道路。
近年來,污水處理成為了城市污染防理的重要措施與任務(wù)。相較地面上的污水處理廠,地埋式污水處理廠是將其主要的電氣設(shè)備集中建設(shè)于地下,不但減少了污水處理廠的占地面積,噪聲以及環(huán)境的影響也會有所降低,但這種方式加大了運行難度與風(fēng)險。電氣設(shè)備是污水處理廠運行的核心動力,電氣設(shè)備巡檢與維護工作成為現(xiàn)階段發(fā)展地埋式污水處理廠的難關(guān)之一。
曝氣設(shè)備可分為機械曝氣和鼓風(fēng)曝氣兩類,前者不需要架設(shè)鼓風(fēng)機房,在成本投入、設(shè)備維護方面具有極大的優(yōu)勢,但其實際產(chǎn)生的動力效率較低。后者是由鼓風(fēng)機供氣,并將管道與曝氣設(shè)備進行有機的組合,在系統(tǒng)復(fù)雜性與成本投入上比前者高的多,但其動力效率也會高于前者[1]。相關(guān)資料顯示后者的效率是前者的3 倍以上。在地埋式污水處理廠電氣設(shè)備選擇過程中,曝氣器多會選擇鼓風(fēng)機式曝氣系統(tǒng),因為其可以提供更加穩(wěn)定、持續(xù)的動力,對于污水處理廠設(shè)備的運轉(zhuǎn)具有極大優(yōu)勢。
污水處理廠污水處理過程中一般會產(chǎn)生較多的污泥,其含水量高達98%以上,如果未進行處理而直接排放,會對環(huán)境造成較大的影響,因此在污水處理過程中,多數(shù)會選擇對污泥進行脫水,以便后續(xù)處理,而該過程會運用脫水設(shè)備。經(jīng)過脫水處理后,污泥中的水含量下降到15%~20%。同時,地埋式污水處理廠中使用的脫水機,對于除臭提出了更高的要求。行業(yè)中污泥脫水采用的離心脫水機,具有較豐富的管理及運行經(jīng)驗,故在污水處理廠建設(shè)中更多使用離心脫水機。
20 世紀(jì)90 年代末的統(tǒng)計資料顯示,全國各大城市大約興建了170 座污水處理廠,這些日處理量超過1 萬m3規(guī)模的污水廠中,處理工藝大多采用活性污泥法的鼓風(fēng)曝氣,因此,國產(chǎn)離心式鼓風(fēng)機逐漸進入污水處理的領(lǐng)域,機型也由低速、多級、離心風(fēng)機向單級、高速、離心風(fēng)機過渡[2]。對采用鼓風(fēng)曝氣的生化處理系統(tǒng)而言,鼓風(fēng)機是其心臟,鼓風(fēng)機的運行情況,直接影響生化處理系統(tǒng)的運行。通過市場調(diào)研和實踐分析可知,國產(chǎn)離心鼓風(fēng)機與進口離心鼓風(fēng)機相比,技術(shù)含量低,尚未完全過關(guān)。有些國產(chǎn)鼓風(fēng)機的產(chǎn)品性能,如風(fēng)量、風(fēng)壓、最高效率等與進口鼓風(fēng)機性能相近,但在結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、控制自動化程度、流量調(diào)節(jié)范圍、機器噪聲等方面與進口鼓風(fēng)機還存在一定差距??紤]到污水處理裝置處于地下環(huán)境,因此在設(shè)備的選用上,選擇整體性能更優(yōu)的進口單級高速離心鼓風(fēng)機作為供氧設(shè)備。
污水處理廠會遇到各種狀況的污水以及環(huán)境狀況,尤其是地埋式污水處理廠在電氣設(shè)備運行過程中還需要考慮其他因素干擾以及影響因素。因此,地埋式污水處理廠工藝流程有多種設(shè)想和方案。
(1)“初沉池+MBR+紫外線消毒”工藝。將膜置于生物反應(yīng)器內(nèi),通過膜分離取代二次沉淀池,占地面積小、污泥濃度高、設(shè)備價格高,運行成本高、能耗高、維護工作量大。
(2)“A/A/O 反應(yīng)池+二沉池+膜過濾+紫外線消毒”工藝。該工藝處理單元占地面積較大,全廠的水頭損失較小,氧利用率較高,工藝流程一般,管理尚可,運行穩(wěn)定,出水可靠。
(3)“A/A/O 反應(yīng)池+高效沉淀池+V 形濾池”工藝。采用懸浮生長活性污泥法工藝和常規(guī)過濾工藝,處理單元占地面積較大,全廠的水頭損失較大,氧的利用率較高,工藝流程一般,管理尚可,運行穩(wěn)定,出水可靠。
3 種處理工藝對于電力系統(tǒng)設(shè)備的使用存在著一定差異化,同時各種工藝也存在各自的特點及優(yōu)勢。地埋式污水處理工藝流程選擇以及電氣設(shè)備的巡檢要依據(jù)實際狀況進行系統(tǒng)構(gòu)建與管理體系構(gòu)建。
在污水處理廠運行過程中,設(shè)備巡檢是保證設(shè)備正常運行的有效途徑。一個有經(jīng)驗的電器設(shè)備巡檢人員,能將設(shè)備故障消除在萌芽階段,避免引起更大的故障,給生產(chǎn)和設(shè)備造成大的損害。同時通過巡查還可以給預(yù)防性維修提供參考依據(jù),利于確保維修時間和方案。而在地埋式污水處理廠電氣設(shè)備巡檢與維護方面,由于污水廠主體結(jié)構(gòu)大部分處于地下埋設(shè),或直接安裝在地下建筑物的隱蔽空間內(nèi),基本的巡檢與維護工作難以有效進行,因為某些地面、管道或建筑物的遮擋,讓巡檢與維護人員難以對污水處理電氣設(shè)備進行實時直接的檢測與觀測,且污水處理廠大部分電氣設(shè)備處于密閉環(huán)境,出現(xiàn)較小故障且報警系統(tǒng)失靈的狀況下難以通過巡檢直接發(fā)現(xiàn),如果開展設(shè)備維修就需要進行挖掘與拆解作業(yè),相應(yīng)的成本、時間會投入較大。由于地面和建筑物的阻擋,故障原因的診斷也會失去一定的科學(xué)性與合理性,導(dǎo)致無效維修的狀況發(fā)生,這些都會給設(shè)備維護巡檢工作帶來極大的困難。
由于地埋式污水處理廠電氣設(shè)備大多處于封閉的空間內(nèi),大多數(shù)維護人員還是原先的組成,但原有維護人員在地上污水處理廠的維護工作中或許有獨特的技術(shù)優(yōu)勢,但在地埋式污水處理廠電氣設(shè)備的維護過程中可能會存在維護方式不恰當(dāng)?shù)那闆r,因為更多電氣設(shè)備處于封閉狀況,在外部難以獲知其線路以及設(shè)備的位置。一些污水處理廠使用原有的維護方式進行地埋式電氣設(shè)備的維護工作,極易導(dǎo)致電氣設(shè)備的意外損壞,以及維修事故的發(fā)生。
隨著地埋式污水處理廠的逐步運作,巡檢以及維護技術(shù)也需要做相應(yīng)的優(yōu)化。首先為保證電氣設(shè)備巡檢與維護工作的正常進行,污水處理廠電氣設(shè)備巡檢可以參考地上式污水處理廠制定的電氣設(shè)備巡檢制度,針對現(xiàn)有工況制定符合本廠實際的規(guī)章制度。同時加強巡檢維護人員的責(zé)任心、專業(yè)素質(zhì)及工作經(jīng)驗的培養(yǎng),因巡檢維護人員的責(zé)任心和能力與電氣的巡檢維護效果有直接的關(guān)系。其次是在地埋式污水處理廠電氣巡檢與維修過程中,有效發(fā)揮出現(xiàn)代化科技設(shè)備的優(yōu)勢。例如使用可穿墻式和透視性的設(shè)備以及建立智能設(shè)備巡檢管理系統(tǒng)進行設(shè)備的巡檢維護工作,有效避免由于不能準(zhǔn)確直觀掌握污水處理廠電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況造成的巡檢與維修阻礙。
為了更好地建設(shè)地埋式污水處理廠電氣設(shè)備的巡檢與維護工作,首先要熟悉污水處理廠的設(shè)備運行情況,仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書和污水處理廠的建造圖,理清污水處理電氣設(shè)備的特點、運轉(zhuǎn)、線路規(guī)劃以及維修方式等,從而更加合理的對地埋式污水處理電器設(shè)備進行維護工作。其次是要做好實地勘驗工作,在長期的操作觀察與積累中,完善對設(shè)備的了解,并摸索出維護地埋式污水處理廠電氣設(shè)備的有效方式。
(1)電氣設(shè)備防腐是地埋式污水處理廠電氣設(shè)備維護的重點內(nèi)容,直接影響污水處理廠電氣設(shè)備的維護效果。例如在地埋式污水處理廠電器設(shè)備的維護過程中,相對地上式污水處理廠,由于空間的限制,其作業(yè)環(huán)境空氣流通有限,污水中產(chǎn)生的水汽及腐蝕性氣體對附近的機電設(shè)施存在較大的危害。維護人員在對電氣設(shè)備進行日常巡檢及維護時,首先觀察潮濕空氣、腐蝕性氣體對電氣設(shè)備的影響狀況,必要時加裝除濕及氣體檢測裝置。
(2)針對地埋式污水處理廠箱體式密閉結(jié)構(gòu)特點,其電氣設(shè)備保護性裝置(熔斷器、限位開關(guān)、報警裝置、漏電保護器等)的作用尤為重要。保護裝置的完整、有效是污水處理廠電氣設(shè)備安全、平穩(wěn)運行的保障,巡檢人員應(yīng)定期巡檢,同時巡視保護性設(shè)備零部件的完整性及運行效力,保證保護性裝置的作用能充分發(fā)揮,從根本上降低電氣設(shè)備重大故障的出現(xiàn)概率
綜上所述,在地埋式污水處理廠電氣設(shè)備巡檢與維護過程中,需要對設(shè)備進行充分了解,掌握其結(jié)構(gòu)特性,理清地埋式污水處理廠電氣設(shè)備與一般污水處理廠電氣設(shè)備的區(qū)別,并基于地埋式特點,開展設(shè)備的巡檢與維護工作。在人員素養(yǎng)及專業(yè)性提高方面也要做好相應(yīng)的優(yōu)化,保證在地埋環(huán)境下電氣設(shè)備的巡檢與維護工作順利開展。