黑灰水智能深度處理設備的調試及維修

王晗

（中鐵十八局集團建筑安裝工程有限公司，天津 300000）

黑灰水智能深度處理設備是目前農村生活污水處理系統中比較常用的MBBR 一體化污水處理設備，結構比較龐大，由多個設備共同組成，任何一個設備存在故障或者發生問題，都會影響污水處理效果。加強設備調試，并按照相關規范和標準開展有針對性的維修保養，可大幅度提升黑灰水智能深度處理設備運行的質量和效果，在保證污水處理效果的基礎上，降低能耗和成本。基于此，開展黑灰水智能深度處理設備的調試及維修保養分析研究就顯得尤為必要。

1 案例分析

天津市寧河區造甲城鎮，日處理農村生活污水700 噸，共4 臺MBBR 一體化污水處理設備，配套調節池1 個，設備間1 個，儲泥及清水池各1 個（一體）。其中污水處理設備及儲泥池清水池為碳鋼結構一體化設備，其余為鋼砼或磚混構筑物。項目位于七里海自然濕地保護區，污水處理過程不僅需要去除水體內的有機污染物，同時要具有脫氮除磷功能。根據農村污水無專業人員值守，水量水質不穩定的特點，本項目工藝選擇時采用“生化處理+化學除磷+深度過濾+消毒”的處理工藝對污水進行處理。MBBR 一體化污水處理工藝如圖1 所示：

圖1 MBBR 一體化污水處理工藝圖

MBBR 一體化污水處理工藝在正常運行中，可調整到自動操作位置，實現自動化控制，在日常運行中，只需要定期檢查并觀察操作的可行性即可。和其他污水處理工藝相比，MBBR 一體化污水處理工藝具有以下特點：

一是在運行過程中，設備體積比較小，安裝簡單方便，可實現遠程控制，無需值班人員現場管理。

二是經過MBBR 一體化污水處理工藝處理之后的水質性質幾乎不發生改變，即便是重復使用，也沒有任何副作用。

三是能夠對進水流量進行一系列的滅菌、凈化處理。

四是綜合能耗較低，比較適合農村污水處理。

2 黑灰水智能深度處理設備調試的方法

2.1 做好調試之前的準備工作

在黑灰水智能深度處理設備調試之前，需要按照設備運行的工藝和機理，安排好調試人員，并配齊調試工具和設備。按照圖紙要求，對工藝流程進行逐一檢查，保證土建、設備安裝的質量和效果都符合設計要求。如果存在不相符的位置，不能進行調試，需要及時進行整改[1]。脫水系統調試之前，需要將壓力彈簧壓緊一些預留出1.5cm～2.0cm 的彈簧自由伸縮間隙。具體情況如圖2 所示：

圖2 整疊螺機出泥口的壓泥彈簧松緊度圖

對閥門、儀器、儀表等要進行手動開啟檢查，如果不夠靈活，及時就地檢修。提升料倉、智能機器人需要在調試之前就安裝完成，按照設計要求進行全方位檢測，為正式調試做好準備。

2.2 進料設備調試

進料設備是組成黑灰水智能深度處理設備的主要部分，由提升機構、翻轉機構、液壓站等共同組成。通過料倉來接受運送過來的原材料，再通過提升機和翻轉機將原材料放置到暫存區域[2]。其運行方式為智能遠程自動控制運行，結構組成比較復雜，包括啟動系統、停止系統、急停系統、故障指示燈等，在調試時需要對各系統及設備都進行全面調試，發現問題及時處理，具體的調試方法和內容如表1 所示：

表1 進料設備調試方法和內容表

2.3 智能機器人調試

智能機器人也是組成黑灰水智能深度處理設備的關鍵，是區別于早期處理設備的主要設備，其主要功能是實現進料、翻拋、混料、監測、出料等功能，這些功能都由智能機器人來完成，解放了人力。由智能中心內工控機的畫面操作來控制智能機器人運行，智能機器人的特殊性和先進性，決定了需要調試的內容比較多，主要包括以下內容：

一是外觀調試，利用盒尺、扳手、水平儀等工具來調試整體安裝質量，如：結構是否存在虛焊、漏焊等。移動大車和取料倉移行小車輪距符合要求且其行程限位安裝位置正確[3]。機器人在閘閥調節中的應用圖如圖3 所示。

圖3 機器人在閘閥調節中的應用圖

二是各減速機及軸承座內潤滑油脂調試，利用手電筒和扳手，檢測調試各減速機油位正常與否，以及軸承座內潤滑油加注正常與否。

三是I/O 控制箱及電氣線路的安裝，采用萬用表，檢測外觀及內部線路完整，無接地及短路，I/O箱內模塊接線完成[4]。

四是機器人移行大車，通電點動測試，利用萬用表和板手，調試方法為移行大車行走方向與控制畫面一致且頻率控制轉速可調。移行大車起點到檢修位的25 個限位位置檢測信號正常并能反饋至控制畫面。移行大車行走接近開關信號輸出準確。

2.4 熱回收供氣系統調整

熱回收供氣系統在黑灰水智能深度處理設備中起到的主要作用是回收曝氣和熱量，和智能機器人類似，也是通過智能中心內控機進行操控。其調試方法和內容如表2 所示：

表2 熱回收供氣系統調試方法和內容表

3 黑灰水智能深度處理設備的維修要點

黑灰水智能深度處理設備結構比較復雜，組成的構件比較多，任何一個構件發生問題或者故障，都會影響黑灰水智能深度處理設備運行的質量和安全性，因此，必須做好維修保養工作，以保證各項設備都處于良好的運行狀態，提升黑灰水智能深度處理設備運行效率和壽命，具體而言，可從以下幾個方面同時入手：

第一，開展周期性維修，一旦發現故障，要及時處理，保證每個月至少開展一次常規保養，每年開展一次全面保養。特殊部位和關鍵零部件需要每周都進行一次保養，記錄保養內容。

第二，黑灰水智能深度處理設備中有很多光感器件、電器元件、限位開關等控制性元器件，需要定期開展清潔保護，以保證每個器件的靈敏度，提升動作的可靠性[5]。

第三，做好螺栓檢查工作，如果發生松動或者脫開，要及時緊固。

第四，定期檢查電機、減速器等是否正常工作，并推斷機械系統是否存在故障。如果電機和減速機的負載發生突變，檢修人員在檢修時，要遵循從簡單到復雜的判斷順序，先排除機械故障，再排除電氣故障，提升故障檢修和處理的效率，縮短停機時間。

第五，做好密封和潤滑工作，黑灰水智能深度處理設備中有很多密封防塵部件，要及時檢查其是否發生磨損，如果磨損超過允許標準要及時更換。軸承潤滑油每2 個月要加注一次，用專用的油槍注滿，但不能外溢[6]。

4 運行及調試中遇到的問題及相應解決措施

4.1 進水水質比較差

本設備在運行中采用了生物膜和活性污泥相互結合的方法，但填料上微生物達到穩定狀態之后，進水水質和設計要求的進水水質相比在20%的上下浮動，短時間內會對出水質量造成一定的影響。但微生物適應之后，對出水水質造成的影響則比較小。但如果進水水質超過設計標準的25%，就會對出水水質造成一定的影響，一旦超過50%，出水水質會變得非常差，容易引起出水水質超標問題。

解決方法：農村污水進水水質通常情況不會比設計指標高出很多，但如果遇到極端進水水質差的問題，可有效提升好氧池的曝氣量。需要向沉淀池或者是中間水池中加入應急藥品。等進水水質回落到設計水質時，提升曝氣量，促使部分生物膜脫落，同時提升排泥效果，直到微生物系統達到穩定狀態[7]。

4.2 進水水質過好

如果進水水質中的碳源和總氮比例小于4時，就會發生出水總氮超標問題。解決方法為：向調節池中投加額外的外碳源，如糞便水、淀粉、乙酸鈉等。

4.3 填料上微生物老化

隨著設備使用年限的增加，填料上的微生物膜可能發生一定程度的老化，外層微生物會失去活性，致使污染物和溶解氧無法有效傳遞到微生物膜內，使水體中的污染物難以有效去除，引起COD、氨氮、總氮等超標問題。

解決方法：可適當增加曝氣量，通過氣體在水中的剪切力將生物膜從填料上剝離，再通過排泥系統排出。此后，再向水箱中加入部分活性污泥和菌種，促使填料能夠迅速掛膜形成新的微生物膜。

5 應用效果分析

黑灰水智能深度處理設備在農村污水處理中具有良好的應用效果，比如：預脫水系統調試期間與正常生產期間各項費用用量相同，運行成本約為25 元/ t·d，調試期按1 日計算，調試期費用約為645 元，年運行費約為22.4 萬元。一體化水處理設備可節約80.48 萬元。調試期間無回用料，僅用輔料調整混合料性質，運行成本約為211.6 元/ t·d，調試期為12 天，該期間總運行費用約為7.6 萬元。調試結束，進入穩定運行期，該期間可添加一定比例的回用料，輔助調節混合料性質，年運行費用約為91.7 萬元，遠遠小于傳統污水處理設備運行的成本，具有良好的經濟效益，值得大范圍推廣應用。

6 結語

結合天津市寧河區造甲城鎮黑灰水智能深度處理設備實踐，分析了黑灰水智能深度處理設備的調試及維修，分析得到，黑灰水智能深度處理設備是一種比較先進、有效的農村生活污水處理設備，可有效解決我國農村生活污水污染環境的問題。加強設備調試和維修保養，可保證黑灰水智能深度處理設備始終處于良好的運行狀態，更好的提升污水處理效果，具有良好的經濟效益，值的推廣應用。