污水處理廠帶式脫水機常見故障及解決對策

王孟陽 李文鵬 劉偉

（中原環保股份有限公司，河南鄭州 450046）

1 引言

目前城鎮污水處理廠的主體工藝大都是生物處理法，即通過微生物的新陳代謝，將進水中的COD，NH3－N，TN，TP 等污染物進行削減，以達到一定的出水水質標準，如GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準，然后再進行排放。污水的這種生物處理法最大的缺點之一是產生了一定的剩余污泥［1］，因此，污水處理廠都必須配套建設污泥處理設施，以去除剩余污泥，確保整個系統運行的穩定、安全。

污泥脫水一般采用離心脫水和帶式脫水兩種。離心脫水機一般在處理規模為10 萬m3/d 及以上的污水處理廠運用較為廣泛，如鄭州市南三環污水處理廠［2］（設計規模為10 萬m3/d）、五龍口污水處理廠［3］（設計規模為20 萬m3/d）、馬頭崗污水處理廠（設計規模為60 萬m3/d）等。

帶式脫水機一般在處理規模為5 萬m3/d 及以下的污水處理廠運用較為廣泛，如鄭州市馬寨污水處理廠［4］（設計規模為5 萬m3/d）、鄭州市上街區第二污水處理廠（設計規模為3 萬m3/d）、洛陽市宜陽縣鎖營污水處理廠（設計規模為1 萬m3/d）等。本文以鄭州市某小型城市生活污水處理廠污泥脫水設備為例，分析帶式脫水機工作原理、常見運行故障及原因，并提出解決對策。

2 工程簡介

鄭州市某小型城市生活污水處理廠的工程設計污水處理規模3 萬m3/d，該工程于2012 年建成并投產，脫水機采用帶式濃縮壓濾一體機，將污泥含水率降低至80%以后，進行衛生填埋處理。2018 年年底，由于填埋場即將封場，對污泥脫水設備進行改造，在原有2 臺低壓脫水機的基礎上，增加2 臺高壓帶式脫水機，同時增加2 套污泥低溫干化設備。污泥經高壓帶式脫水機處理后含水率降低至70%～80%，然后進入污泥干化設備，該設備可將污泥含水率降低至30%左右，處理過的污泥運送至發電廠與煤進行摻燒發電，實現最終的無害化處理。

3 帶式脫水機構造及工作原理

3.1 帶式脫水機構造

該污水處理廠配備2 臺帶式脫水機。帶式脫水機主要由機架、動力傳動裝置、重力脫水、預壓脫水、上下濾帶、布料裝置、濾帶沖洗裝置、系列壓輥、導向輥、濾餅卸料裝置、機器自動保護裝置、氣動控制柜、電氣控制柜等組成。脫水機在污泥進泥管路上直接通過藥劑管道引入污泥調理劑，因此，該脫水機無專門的污泥調理裝置，加藥后的污泥直接進入脫水機。按照功能分區，該脫水機由污泥勻配系統、重力脫水系統、預壓脫水系統、低壓脫水系統、剪力脫水系統、濾布傳動系統等功能區組成，帶式脫水機上下濾帶工作示意圖見圖1［5］。

圖1 帶式脫水機上下濾帶工作示意

3.2 帶式脫水機工作原理

該污水處理廠回流及剩余污泥泵房的污泥，經剩余污泥泵提升至貯泥池，在貯泥池進行初步的重力沉降后，再經污泥螺桿泵提升至脫水機進泥端，在螺桿泵進泥管路上安裝污泥調理藥劑管道，通過單獨的藥劑配置系統，配置好污泥調理劑，直接在進泥管路中與污泥混合。經過混合后的污泥和調理劑混合物進入帶式脫水機以后，在重力和擠壓、翻轉的作用下，污泥在濃縮段脫去大部分游離態的水分。預脫水后的污泥經過布料斗均勻地排布在兩條封閉的濾帶之間，進入雙層濾帶的夾縫預壓脫水，再經一系列直徑由大到小呈“S”形排列的壓輥，濾餅受到由小到大的擠壓、剪切作用，從而脫去物料中更多游離態水和部分毛細水。經過壓榨脫水后的濾餅以固態物的形式被刮泥刀刮落，并在重力的作用下落入無軸螺旋輸送機，經無軸螺旋輸送機輸送至污泥低溫干化系統，在干化系統中進行烘干和再脫水，將污泥烘干至含水率30%左右，然后運送至電廠與煤進行摻燒。

4 帶式脫水機常見故障、原因分析及解決對策

4.1 帶式脫水機常見故障

帶式脫水機主要通過濾布的壓榨，將污泥中的水分去除，在長期與污泥接觸的過程中，污泥中的臭氣難免會腐蝕脫水設備。該污水處理廠的帶式脫水機在多年的運行中，主要存在以下11 種常見機械故障：（1）脫水機氣缸不正常工作，脫水機主要靠壓縮機提供的氣源來對濾帶進行糾偏，一旦氣缸工作不正常，將難以糾偏；（2）濾帶糾偏功能不正常，導致濾帶跑偏，濾帶跑偏后，如果不及時停機檢修，下一步濾帶可能會扭曲，嚴重時甚至被折斷；（3）濾布無法張緊，導致濾布松弛下垂或打褶，濾布的張緊度決定著污泥出泥的含水率，屬于脫水機運行中非常重要的控制要素；（4）濾布接頭處破損，小的破損一般影響不大，但如果放任不管，小破損變成大破損，處理過程將非常麻煩；（5）濾布過濾功能差，主要指濾布對污泥中水的過濾效果差；（6）物料從重力脫水區或預壓脫水區跑料；（7）濾帶兩側跑泥，當進泥量較大時，經常出現這種情況，跑出來的污泥散落在脫水機房，很難清理；（8）軸承嚴重損壞；（9）濾帶沖洗不干凈；（10）重力脫水區排液不暢；（11）輥筒軸斷裂。

4.2 對應故障的原因分析

針對上述11 種常見故障，結合生產運行經驗，分析對應機械故障的原因如下：（1）氣缸不正常工作，有可能是氣控閥故障、氣壓不足、空氣管路泄漏或者氣缸故障；（2）濾帶糾偏不正常，可能是按鈕閥懸臂位移或螺絲松動、三聯件油霧器缺油、雜質堵塞氣控閥、空氣管路泄漏或者氣壓不足；（3）濾布松弛下垂或打褶，可能是氣壓不足、氣缸不能張緊濾布、按鈕閥懸臂位置不正確、不能偵測濾布軌跡、不能校正軌跡污泥配送量及濃度不正常或者泥餅刮板與濾布壓力不均勻等；（4）濾布接頭處破損，一般情況下是因為泥餅刮板損壞或濾帶有粘附的異物和雜質；（5）濾布過濾功能差，一般是濾布堵塞；（6）物料跑料，有可能是因為進料流量太大或帶速不匹配、布料調整不當、物料絮凝效果不好或者重力脫水區布料密封板磨損等；（7）濾帶兩側跑泥，有可能是進料流量太大、帶速太慢或者絮凝效果不好；（8）軸承嚴重損壞，有可能是軸承或軸承座磨損、濾帶張緊力過大所致；（9）濾帶沖洗不干凈，一般是因為沖洗水泵壓力過低或沖洗水量不夠；（10）重力脫水區排液不暢，一般是因為集液槽排液口堵塞；（11）輥筒軸斷裂，有可能是濾帶張緊力過大或者輥筒軸銹蝕嚴重。

4.3 對應故障的解決對策

結合上述分析的具體原因，針對上述11 種常見故障，相應的解決對策如下：（1）更換氣控閥、調節調壓閥到正常氣壓、檢查管路和接頭并更換、檢修或更換氣缸；（2）校正懸臂位置并擰緊螺絲、檢查油杯并加油、拆修清理氣控閥或更換、檢查管路和接頭并更換、調節調壓閥到正常氣壓；（3）調節氣壓并檢修更換氣缸、校正懸臂位置、檢查調整泥量和污泥濃度、拆修清理氣控閥或更換、檢查調整刮板的位置；（4）清理或更換刮板，清理粘附物和雜質；（5）清理濾布或清理被堵塞處的噴嘴；（6）減少進料流量或調整帶速、重新調整布料裝置、做物料絮凝試驗或者更換密封橡膠板；（7）應減小進泥流量、提高帶速并檢查投藥系統；（8）更換軸承或軸承座、調節濾帶張力至合適為止；（9）檢查沖洗水泵，包括管路、水泵壓力及流量；（10）用壓力水人工沖洗集液槽排液口，使之暢通；（11）針對輥筒軸斷裂的情況，一般需要請廠家到廠維修或者請有專業經驗的人員進行修理。

5 帶式脫水機日常運行注意事項

帶式脫水機屬于長期與污泥“打交道”的機械設備，長期在濕潤、密閉的環境中，設備損壞率高在所難免。要想延長機器使用壽命，掌握正確的運行方法是非常重要的，現將帶式脫水機日常運行注意事項總結如下。

5.1 帶式脫水機運行注意事項

（1）嚴格按照設備開停安全操作規程對帶式脫水機進行開停操作。每次開機前，需先啟動清洗水泵，濕潤濾布，避免干轉。每次關機前，需確認洗凈濾布，去除任何殘留在濾布或輥筒上的污泥，以免污泥干固后損傷濾布。每次關機后，將壓濾段張緊氣缸氣壓釋放歸零，松弛壓濾段濾布。（2）如長期不使用機器，將濃縮段張緊彈簧放松，松弛濃縮段濾布。

5.2 帶式脫水機氣動控制系統運行注意事項

（1）油霧器需要定期加注機油，過濾器需要定期排除過濾下來的水（每周至少1 次）；（2）調整壓力時，需漸進式地旋轉調整旋鈕，以徐緩地逐漸增加或減小濾布的張力；（3）停機時需要釋放氣壓歸零，以松弛濾布，延長濾布和氣缸的使用壽命；（4）濾布的最佳操作張力必須配合污泥性質、絮凝狀況、濾布行進速度、泥餅厚度、泥餅干度、固體回收率以及濾布清洗狀況進行綜合考慮，而后再予以調整設定。

5.3 帶式脫水機濾布清洗系統運行注意事項

（1）啟動主機前先啟動沖洗系統，以水潤濕濾布，避免干轉；（2）確保清洗水水質，避免水中雜質或異物堵塞噴嘴，影響濾帶沖洗功能；（3）停止污泥脫水操作后，需要再連續清洗濾布約20 min，以確保將濾布清洗干凈，避免任何污泥可能干固在濾布網孔中；（4）檢查濾液集液槽有無污泥淤積現象，排液管有無淤泥堵塞現象，并定期用高壓水清洗，每周至少1 次。

6 結語

本文以鄭州市某小型城市生活污水處理廠帶式污泥脫水機為例，介紹了該帶式脫水機的構造及工作原理，并結合實際運行管理經驗，總結了帶式脫水機在日常運行中的設備常見故障，對故障進行了深入的原因分析，同時結合分析的原因，針對具體的故障提出了相應的解決措施。這些措施都是在日常運行維護管理中采用的，并取得實際效果，對其他同類型的污水處理廠帶式脫水機的運行管理具有借鑒意義。