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    污水泵的選型管理與常見故障

    文章來源:發表時間:2022-06-06 15:46:50

    水泵,作為污水處理廠所有的設施中最為基礎的一部分,其能否正常運行直接影響到污水處理廠的經濟效益。鑒于污水的類型多樣,如工業廢水、生活污水等,工業廢水中成分又各不相同,因此污水處理工藝對泵的需求也各不相同。不過總的方向是無堵塞、磨損慢、壽命相對較長、防腐蝕、節能環保以及高效。

    目前國內泵廠家生產的泵,在效率和壽命上與國外仍然有差距,但是國外的泵價格高,交貨期長,維護成本高,零配件價格昂貴且供貨難,使得污水廠生產穩定性受到一定程度的制約。相比之下,國內泵在工藝上已經是比較成熟了。

    運行維護以及水泵出了故障該如何解決的問題,目錄如下,大家可按需閱讀:

    1、污水廠常用泵的種類

    2、污水泵的選型(性能參數計算)

    3、污水泵的運行管理(潛水泵、螺桿泵)

    4、污水泵常見故障及處理方法

    01

    污水廠常用泵的種類

    潛水污水泵(WQ系列)

    WQ系列潛污泵屬于離心泵,主要工作原理是泵和潛水電動機組合成一體在水下進行作業,上部為潛水電動機,下部為泵體,電動機運轉直接帶動葉片作業,結構簡單,水泵與出水管自耦連接,依靠配電柜、控制柜,可遠程控制。WQ螺旋離心泵的性能曲線和無過載功率曲線。

    在市政污水處理廠主要于各工藝段的污水提升及輸送。常用于進水泵房、出水泵房、中水、回流及井坑排水等。部分項目會用于污泥的輸送和回流。具有操作簡單,監控方便,也可自動變頻,節省人力,綠色節能的優點。

    計量泵

    計量泵常選用機械隔膜泵,用于添加污水處理藥劑,如聚合氯化鋁、乙酸鈉和次氯酸鈉等。該類泵具有計量精確,沖程和轉速與流量成嚴格正比關系,便于生產部門準確控制藥劑用量。

    單螺旋桿泵

    單螺桿泵將污泥池中流入的污泥輸送至離心機。螺桿泵損失小,經濟性能好,流量均勻,轉速高,壓力高而均勻,能與原動機直聯。單螺桿泵的技術目前相對比較成熟,國外品牌的單螺桿泵的關鍵部位(磨損部位) 采用的材質及處理工藝優于國產品牌,因此國外品牌的單螺桿泵使用壽命要長于國產品牌,而國產品牌的性價比高于國外品牌。

    其他類型泵

    污水處理廠還需要用到蠕動泵(用于取樣機)、射流泵、真空泵、多級離心泵、深井泵及管道泵等,需要根據污水處理廠的工藝要求具體選型。

    02

    污水泵的選型

    在污水處理廠中,水泵主要用于進水提升、三級處理提升、污泥回流以及剩余污泥排放等。根據通過介質的特點,大多使用專用的污水泵,如潛水排污泵和污泥螺桿泵。在具體的選型上應遵循以下原則:

    ●泵應滿足揚程和流量的技術要求,其運行工作點應在高效區的范圍內。

    ●水泵在長期運行中,多年平均揚程下的裝置效率高,運行維護費用少。

    ●在校核最高揚程下, 水泵能正常高效工作。

    基于上述原則,對水泵選型可以從以下幾個方面入手:

    (1)泵穩定運行工況點的確定

    水泵安裝到特定管路系統中,實際工作揚程和流量不僅與泵本身的性能有關,還與管路的特性有關。

    管路特性曲線和泵特性曲線

    管路的He-Qe曲線與泵的H-Q曲線的交點是泵的運行工況點,即m點對應的流量Qm和揚程Hm,就是泵最佳的流量和揚程。

    管路的NPSHa-Q曲線和泵的NPSHr-Q曲線的交點是輸送系統的臨界汽蝕點,泵的工作流量必須小Qd,否則會發生汽蝕。

    泵的特性曲線由泵實際測試得到,一般由泵廠家提供。管路裝置的特性曲線也應該由實際測得,但設計前無法實測,常由經驗公式進行估算。

    (2)對于流量Q的選定

    對于流量變化不大的場合,水泵流量直接根據需要的流量選定。對于進水提升泵,流量具有不定性和時間周期性,即高點和低點的差異較大,此時,不能以最高點流量為選型值,因為這樣會造成大部分的運行偏離高效區,增加運行費用和能量損失。一般可取Q=Qmax /1.2。

    (3)對于揚程H的確定

    流量確定后,確定泵的進出口管徑,完成整個管路的布置,確定揚程。在實際選擇中,往往將管路的阻力系數取得偏大,另在選擇泵的型號時,又增加了一個揚程余量,這樣造成了實際運行的流量偏大,造成如下結果:

    ●流量增大時,泵的軸功率增大,而電動機的效率不變,所以輸入電動機的功率必然增大。過大的功率使電動機處于超負荷的運行狀態,可能會造成發熱甚至燒壞電動機。

    ●如果流量大到超過Qd,會發生汽蝕產生振動,嚴重影響泵的使用壽命。因此,在選泵的揚程時不應過于保守,要盡量接近管路實際揚程,一般來說, 不能超過管路實際揚程的1.1倍。

    最后,根據確定的Q和H,選擇合適的泵的型號。需要注意的是,實際選擇中,原則上選擇的應該是最接近泵的性能曲線和裝置性能曲線交點的泵的型號,泵的最佳運行點盡量在泵效率曲線的高效區。

    03

    污水泵的運行管理

    潛水泵的運行管理

    ①調節液位使水泵運行在最佳工況點

    在設備選型后,水泵的特性曲線和裝置的特性曲線的交叉點為最佳運行工況點。

    但是,隨著水泵運行時間的增加,必然伴隨著水泵效率的降低及過流部件的磨損,其中影響泵特性曲線最嚴重的參數為泵的葉輪磨損,葉輪磨損后,相當于泵的H-Q曲線下移,使得流量和揚程都有變小的趨勢,為了保持原有處理水量,又不增加水泵數量,可以通過調整液池浮球,增高儲水池液位,儲水池液位增高后,裝置的He-Qe曲線必然有右移的趨勢,這時,兩條曲線的交叉點的揚程變小,流量保持不變。

    這樣可以保證水泵一直在最佳的工況點運行,既滿足了工藝需要,又減小了設備損耗,有利于延長設備的經濟使用壽命。

    ②潛水泵的日常檢查及維護保養

    值班人員應做到一聽、二看、三摸、四記錄。

    即一聽設備運行噪聲是否合理,二看報警單元是否有泄漏和過熱報警信號,三摸導桿振動是否正常,四記錄水泵運行的流量和電流。以上檢查如有問題,需及時進行分析原因并上報。

    維修人員定期檢查潛水電纜松緊情況,鋼絲繩或導鏈是否有磨損,是否固定好,是否有垃圾;定期檢查水泵的三相相間電阻是否平衡,對地絕緣電阻是否低于1MΩ;定期檢查電氣保護裝置是否可靠,定期對接線端子進行緊固。

    每半年檢查一次油室油質,是否有泄漏,并強制進行更換;檢查葉輪磨損情況,確定是否需要修補和更換。

    每年進行一次全面的預防性檢修,包括:

    ●更換所有O形密封圈;

    ●檢查軸承磨損情況,并添加新的潤滑脂;

    ●檢查機械密封磨損狀況,確定是否需要更換;

    ●檢查葉輪的磨損情況,檢查葉輪和泵體之間的密封環磨損狀況,確定是否需要修補和更換;

    ●檢查電動機定子絕緣情況,是否有掃膛損傷痕跡;

    ●檢查泵底是否有積沙和污堵,檢查池底是否有沉沙,是否需要停水清淤。

    螺桿泵的運行管理

    奈莫泵(單螺桿泵)是一種容積式泵,在污水廠輸送含固體顆粒的污泥、化學藥劑方面有著廣泛的應用。

    其工作原理是:螺桿泵工作時,液體被吸入后進入轉子與定子形成的密封空腔,由于轉子的轉動,液體跟隨密封空腔沿著軸向由泵的吸入側向排出側運動,連續的吸入和排出實現了液體的輸送功能。

    ①螺桿泵的變速運行

    在污水廠中,螺桿泵一般與污泥脫水機配套使用,不管是輸送需處理的污泥,還是輸送絮凝劑,對輸送介質的流量有嚴格的控制。

    螺桿泵的輸送流量和輸送壓力無關,輸送壓力只與螺桿泵的級數有關系,而流量和轉速有嚴格的正比例關系。所以需要控制輸送流量時只需通過配備變頻器調節電動機轉速或者通過帶無級調速實現。

    ②運行中的保護

    在定子上一般安裝了溫度傳感器,用來探測定子的溫度,如果出現介質缺少而干運行的情況,定子和轉子的磨損會非常大,而且溫度伴隨著摩擦而越來越高,進一步加大了磨損。所以目前所有螺桿泵廠家都把干運行保護定為設備采購必備單元。

    ③螺桿泵正常運行對工藝前置處理單元的要求

    螺桿泵的定子一般為橡膠材質,轉子為不銹鋼材質,如果輸送介質中含有沙粒,會造成定子和轉子的雙重磨損,由于加工工藝和材料的要求,目前國內生產的替代品的質量還不過關,進口備件價格昂貴;而且在后續的污泥處理單元,離心式脫水機的過流部件對沙粒的敏感性更為強烈。所以應盡量減少輸送介質中的沙粒。

    螺桿泵運行前置工藝處理單元中曝氣沉砂池的吸砂泵和砂水分離器設備是用來清除污水中的沙粒,一定要保證其正常運行,以減少污泥中的沙粒,延長螺桿泵的使用壽命。

    04

    污水泵常見故障及處理方法


    由于水泵的型號、使用程度、使用方法各異,發生故障和問題也多種多樣,以下對于經常見到的水泵故障、故障原因及具體的處理方法進行了總結。

    (1)無法啟動

    水泵無法啟動可能是電源或者是水泵自身故障兩方面的原因。

    具體處理方法如下:

    首先查看電源的供電情況,看看電源的接頭否牢靠,開關是否緊密,保險絲是否完好。如果出現短路、短路、保險絲燒壞等問題,應及時進行修復。如果不是電源問題,應檢查水泵自身有沒有故障。

    應作如下檢查:

    ●是否是填料太緊導致葉輪與泵體間有雜物。

    ●泵軸是否發生彎曲或者生銹。如果有上述問題,應將填料放松,同時對引水槽進行疏通,或者拆去泵軸進行校正或更換新泵軸。

    (2)水泵不上水或者流量不足

    水泵不上水或者流量不足很有可能是吸水管有漏水現象或者底閥出現漏氣,但還有下面幾種可能的原因:

    ●進水口發生堵塞;

    ●底閥在水下的深度不夠;

    ●水泵運轉速度不夠;

    ●葉輪磨損過于嚴重;

    吸水達不到或者超過指定高度:也有可能不是水泵本身的問題,而是當地水量太小。

    處理方法如下:

    ①查看這時水泵的電流電壓是否有異常。如果電流明顯變小,比如只有平常的一半或者稍多,就有可能是葉輪磨損或者止逆閥出現堵塞現象。如果跟平時電流相比沒有太大差異,有可能是管墊、管子或是泵體出現了漏水現象。倘若比平時的電流還大,就要從易損件的磨損方面找問題。

    ②對吸水管和底閥進行檢查,查找是否有漏氣源。對進水口的淤泥等堵塞物進行清除。查看底閥的入水深度,確保不小于進水管直徑的2倍,如果不夠要加深底閥的入水深度。

    ③檢查電壓,看是否是因為電壓過低帶動不起來?;蛘邉恿εc轉速不相配套或者出現皮帶打滑現象,造成轉速過低。

    (3)電動機過熱

    電動機過熱的原因有很多,可能是因為電源電壓過高、或者是水泵或者電動機本身出現了問題等等。

    處理方法如下:

    ①檢查電源電壓:如若電壓變化浮動很大,就是因為電壓不穩造成的,應暫時立即停止使用,以防造成更嚴重的后果?;蛘邔﹄妱訖C安裝相應的散熱保護措施進行保護。

    ②查看水泵:有可能是水泵的選用與電動機不配套,使電機長時間運行后溫度過高;還有可能是工作時間超過了電動機的規定工作時間,此時,應該嚴格限制使用時間和次數,選用正確的熱保護,并且要按說明書上標定的定額使用。

    ③查看電動機本身的接線:有可能是接線錯誤造成的高溫,如果接線錯誤要迅速接回正確的方法。

    ④檢查是否是通風系統出現問題:看看風扇有沒有被損壞,風扇的旋轉是不是正確,有沒有異常物把通風孔堵塞。

    ⑤查看電動機的繞組:如果繞組受潮或者是繞組上有灰塵、沙粒等附著物,有可能會導致繞組的絕緣性降低,應立刻予以清除。

    ⑥查看周圍環境:當周圍溫度高于 35 度時,會使進風的溫度升高,造成電動機的過熱,應盡量改善工作環境。比如搭建蔭棚來遮陽等等。

    (4)功率損耗過大

    功率損耗的原因有以下:

    ●螺旋桿的運轉速度太高。

    ●水泵的主軸出現彎曲或者水泵與電機的主軸出現不同心或者不平行現象。

    ●選用了不適合的水泵揚程。

    ●水泵中有堵塞物。

    ●電機的滾珠或軸承出現損壞。

    處理方法如下:

    ●首先對電路電壓進行檢查,減少水泵的轉速。

    ●對水泵主軸進行矯正,對水泵與電機的位置進行相對調整。

    ●盡量選擇適合揚程的水泵。

    ●清理水泵中或者周圍的泥沙等堵塞物。

    ●將電機的滾珠軸承進行更換。

    (5)泵體出現劇烈的振動

    水泵出現劇烈震動原因有如下幾個:

    ●電動轉子出現不平衡轉動的現象。

    ●軸承出現磨損發生彎曲。

    ●水泵轉動部分零件出現松動、破損。

    ●管路支架不穩,出現晃動。

    ●水泵安裝不牢或者安裝過高。

    ●電機滾珠軸承損壞。

    ●水泵主軸發生彎曲,主軸與電機主軸不平行。

    處理方法如下:

    ●安裝時盡量保證水泵的平穩,水泵不宜裝得過高。

    ●對水泵的電機軸進行更換。

    ●矯正發生彎曲的主軸,調整電機與水泵的位置使兩者平行。

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