污水處理廠設備選型及設備管理探討

李寬

（江西洪城環境股份有限公司，江西 南昌 330000）

設備作為污水處理廠正常運行的基本前提，合理選擇及管理設備，可增加污水處理量，提升出水水質，實現良好的經濟效益。設備選型過程中，需積極考量多方面因素，保證設備生產效率及應用質量同時，實現整體投資效益。設備管理核心任務和目標為管控、使用及維修好設備，充分發揮其生產能效，保證生產安全性、穩定性和可靠性，促進污水處理廠良好運行，實現生態效益和經濟效益。

1 污水處理廠設備工藝要求

污水處理廠實際運行過程中，因工藝段不同，使用的設

備種類也不同，如脫水機、壓濾機等，設備類型繁多，其功能及價格也不盡相同。根據工藝要求，選取合理、經濟的污水處理設備，實現污水達標處理的目的，在盡可能提升污水處理量的同時，降低成本支出，是污水處理廠投資建設時需考量問題。污水處理廠設備選型過程中，應保證設備應用具有成熟性、綜合性和經濟性，保證設備投產使用所耗損資源量低，污水處理過程管控便捷。因此，污水處理廠設備工藝要求如下：一是應保證工藝流程穩定、高效，具有耐沖擊負荷能力，整體運作具有靈活性，設備布設結構合理集約化。二是設備型號選擇、匹配合理性，整個運作過程十分穩定可靠，具有良好的經濟性，設備維修保養十分簡易，可使用周期較長。三是設備選取自動化控制技術，并配備專業化監控儀表，可完成自動化管理，增強系統管控水平。四是設備系統運作存在靈活性和可調節空間。五是設備工藝設計美觀、空間布局合理，污水處理廠可采取有效的措施，減少對周圍環境影響，合理控制噪聲等污染。

2 污水處理廠各工藝段設備選型要點

2.1 細格柵設備選型

污水處理廠常見細格柵類型較多，如回轉式、階梯式及轉鼓式。其中使用頻次較高的便是回轉式格柵，此種類型清除纖維類垃圾成效較佳，但其實際運行過程中環境不佳，耙齒易老化損傷，尤其針對顆粒型固體垃圾，由于其自身整體構造特性，分離成效不佳。階梯式初期主要以進口為主，現下國內已經存在廠家生產，其缺點與回轉式格柵類似，顆粒類固體垃圾最終分離成效較佳。轉鼓式格柵與其他型號相較，其SS去除率較高，尤其對纖維垃圾和固體垃圾均有較高的分離率，設備運行可靠性較高，可有效保護后續處理設備正常運轉，建議工程應用中選用此種類型。

2.2 鼓風機選型

一方面，國產鼓風機和進口鼓風機比選。隨著90年代末期經濟高速發展，全國范圍內各大污水處理廠相繼建設，處理工藝多選用活性污泥法的鼓風曝氣。因此，國產離心式鼓風機逐步應用于污水處理領域中，機型逐步趨于高速、離心風機過渡。以現階段的高速、單級、離心式鼓風機為例，國產鼓風機與進口鼓風機相較，存在以下幾方面的差異性：一是實際風量較小，一般低于250m3/min；二是實際種類較少，并未形成品牌系列，選擇范疇受限；三是實際風量調節，主要以風門進行控制，可調整控制范圍較小，且自身連續性不佳；四是鼓風機內部無自動預先旋轉進口導流葉片，無自動可調試出口導葉擴壓器，運行工況波動性不佳，整體運行效率較低；五是國產鼓風機結構緊湊性有待提升，其與國外先進品牌相較，其整體安裝尺寸較大，對廠房空間壽命和安設提升均較高；六是控制模式十分簡易，控制柜面板布局、質量可靠性不佳。另一方面，單級、多級鼓風機比較，包含以下特征優勢：多級風機調整風量范圍較小，一般利用放空閥調整氣量，如此產生較高能耗和較大噪聲；單級風機調節風量主要依附于出口擴壓導葉完成，配合入口導葉提高工作效率；多級別風機并不配備齒輪箱變速，針對電流為60Hz適用性較強。針對上述分析，單級別鼓風機相較于多級鼓風機，在投產運行效率、能耗及后續維護等方面的優勢更凸顯。

2.3 曝氣設備比選

曝氣設備主要包含兩大類型，即機械曝氣、鼓風曝氣，前者不配置相應的鼓風機房，設備維護便捷，投資較少，整體動力效率較低；后者系統元件構成復雜，建設投資較大，但其擁有的動力與前者類型之比為1:2～3。國內污水處理廠建設完成之后，運行投資較大是急需解決問題，所以選取運行效率較高的設備，是污水廠處理設備選型基礎原則，通過實踐表明，鼓風曝氣系統在5～10年后，其節省運行費用可相抵高出機械曝氣基礎建設投資，對使用周期超過20年污水處理廠具有積極作用。

曝氣器作為鼓風曝氣核心構成，實際運行過程中維護體量大，使用年限較短，曝氣器自身優劣決定該系統運行可靠性。以材質為劃分基準，其包含類別較多，如剛玉、橡膠膜式、尼龍、工程塑料，其中橡膠膜式曝氣器釋放氣泡較小，隨著其材質持續性改進，結構不斷升級優化，在污水處理中普遍應用。橡膠膜式曝氣器類別包含盤式、管式、板式，前兩者單管表面積較大，價格差異較小，管道系統結構簡易，投入資金體量小，日常維護少。

2.4 提升泵選型

提升泵是污水處理廠重要設備，綜合分析各因素，選取合理設備。一是成本分析。采購成本方面，相同流量或功率的進口泵價格較高，其實際耗損能量較低，運行3～5年可補充成本差異。維護成本方面進口泵采購價格較高，維修成本較大，但其產生故障頻次較少，整體分析維護成本較低。進口泵使用周期可長達10年，國產泵僅為5～7年。二是性能分析。進口泵其構成精細化，且配備成熟監控系統，整體運行性能穩定，故障率較低，若日常應用、養護合理，運行5～7年不會出現較大故障。進口泵效率較高，其相較于國產泵，其耗能可降低20%～40%。三是維護保養。進口泵整體故障率較低，需依照運行時間做好各項操作，但其自身整體精密性較高，維修技術水平較高。進口泵與之匹配零件均需進口，價格較高，采購周期較長，需預先做好常損件配備工作。綜上所述，建議選取性能優良穩定及運行效率較高的進口泵，保證污水處理系統正常運行。

2.5 污泥濃縮設備選型

濃縮前污泥含水率較高，整體流量較小，脫水前污泥含水量較低，整體流量較小。現下污泥機械濃縮、脫水設備類型較多，包含真空過濾機、鼓篩過濾機、螺旋壓榨機、壓濾脫水機、滾壓式脫水機、帶式壓濾機、離心脫水機，從最終污水處理成效、工程投資、維護等方面比選，使用頻次較高的為帶式壓濾機、離心脫水機。針對污泥濃縮脫水機而言，其主要包含3種方式，對其進行綜合性比較，第一種為帶式濃縮機+帶式脫水機，設備經濟性優良，國內生產且運行成熟，但其后續系統復雜，占地面積較大，操作環境復雜；第二種為濃縮、脫水一體機，設備布局緊湊，環境條件優良，是污泥機械處理最佳方式；第三種離心濃縮聯合脫水機，其人工勞動操作小，具有良好的連續性，但其經濟性不佳，產生的噪聲較大。

3 項目實踐案例分析

某項目位于永豐縣城北部的恩江南北兩岸，其作為縣城區域內政治、經濟及交易中心，交通十分便捷，自然條件優越，水資源豐富。該區域內主要以新材料產業、醫藥等為核心產業。現下排水主要將其輸送至縣城污水處理廠處理，但由于縣城污水收集系統缺乏完善，部分污水并未通過處理進入周圍臨近水體中，對城市環境造成污染。為進一步增強污水處理系統，提高其污水受納及處理水平，需對該廠進行擴建。實際處理設備選型過程中，綜合性考量處理廠水質狀況、經濟因素等，污水提升泵房依照2萬m3/d土建建設，現有潛污泵4臺；細格柵及沉砂池1座，布設2臺B=0.8m的細格柵；2座直徑均為2.43m的沉淀池；氧化溝共計2座，其單座有效容積為5200m3,污泥負荷設計參數為0.07；紫外線消毒池1座，當水流處于峰值流量，紫外線透過率為65%，且燈管使用周期末期紫外C輻射劑量應超過16mJ/cm3,池內布設2個模塊組，每個模塊應包含3個紫外燈排架。濃縮脫水機房內布設2臺帶式濃縮脫水一體機。通過合理設備選型，提高污水處理能力，降低成本支出，獲取良好的經濟及社會效益。

4 結語

污水處理廠建成后，其處理設備是保證處理成效的關鍵，設備選型過程中應進行綜合性考量。污水處理廠設備種類繁多，且價格不一，污水處理設備應在保證質量的同時，系統性考量其使用年限、經濟性、穩定性、工藝適用性等，保證設備選型具有合理性，確保污水處理廠高效、穩定、安全運行。