污水处理厂米顿罗计量泵运行故障原因分析及处理

2019-03-07许飞

中国设备工程 2019年4期

许飞

（合肥通用机械研究院，安徽合肥 230000）

现阶段城市污水处理厂为保证污水处理效果，会在相应工艺段设置药剂投加点，如氧化沟出水端投加PAC药剂，氧化沟及滤池进水端投加碳源乙酸钠等，通过计量泵精确控制药量的投加，达到相应的处理效果。污水厂出水水质能否达标以及水质处理效果好坏很大程度上取决于计量泵能否稳定，精准的投加药剂。在实际生产过程中，计量泵经常会遇到各种故障，无法准确投加，但是对于该泵的原理以及在污水厂运行中维护的资料介绍比较少，以下根据在污水厂的调试生产经验以及实际工作中遇到的问题，分析故障及产生的原因并提出相应的解决办法。

1 米顿罗泵的原理

泵由驱动端和液力端两大部分组成（图1）。输出流量取决于驱动端的冲程速度、液力端零件尺寸和冲程长度。无论泵在运行或者停止状态，均可通过流量调节冲程调节改变冲程长度，驱动端根据可偏心机构原理工作。电动驱动与偏心机构（3）相连的涡轮（2），蜗杆（1），偏心机构将涡轮的旋转运动转换成连杆（4）的直线往复运动。当冲程为0%，连杆轴（B）与涡轮轴（A）对齐，所以连杆没有直线往复运动。当冲程为100%，连杆轴（B）与涡轮轴（A）之间会产生偏心距，导致连杆产生直线运动（如图2）。隔膜组件和连杆采用机械方式连接，与连杆同时进行直线往复运动。在吸入冲程时，隔膜开始向后运动，泵头内压力降低，当泵头内压力低于吸液管路压力时，吸入口单向阀球被向上“推开”，进口管路中的介质进入泵头腔室内。当吸入冲程结束，隔膜运动瞬间停止，泵头压力与进口管路中压力相同，吸入口单向阀阀球复位。在排出冲程时，隔膜开始向前运动，泵头内压力立刻升高。当泵头压力高于出口管路压力时，排出口单向阀阀球被向上“推开”，泵头内的介质进入出液管路。当排出冲程结束时，隔膜再一次瞬间停止，泵头内的压力与出口管路内的压力相同，出口单向阀阀球复位。然后再开始下一个循环。

图1 泵的组成

图2 冲程调节原理

2 常见故障原因分析及处理办法

2.1 与泵体连接的外围管路堵塞或者管路内有空气

图3 计量泵典型安装图

污水厂一般通过计量泵投加的药剂以PAC和乙酸钠居多，特别是在投加PAC时，事先将PAC粉剂投入溶解池内，通过搅拌器搅拌后泵送至投加点。如果药剂质量差，含有杂质特别多，且搅拌溶解时间不够，溶解不充分，杂质及未溶解的药剂颗粒会导致泵进药端过滤器甚至整个管路（如图3）堵塞，泵体进出口单向阀球无法正常复位，药剂无法正常投加。表现的故障现象为投加点无药剂流出；泵出口管路流量计无流量值显示，或流量值特别小，远低于正常运行时的流量值；透明的Y型过滤器内充满杂物或者堵死，泵头内无单向阀球的动作声；关闭泵出口阀门，出口管路压力表值无变化。泵体在开始运行时，容易因进口管路内有空气，泵无法吸入药剂，出口管路流量计无流量值，泵在运行过程当中会因为管路内有残余空气导致管路振动大，流量计计量不准。

解决办法及建议：（1）选用的投加药剂要求质量高，杂质少，定期清理过滤器和溶解池，保证足够的药剂搅拌溶解时间，无论是粉剂还是罐车运送的成品溶液，质量差的药剂含有不可溶解的固体小颗粒多，容易导致滤网堵塞及泵体单向阀球卡死，无法动作。（2）如果条件允许，可以在溶液池和泵进口管路之间增加一座上清液池，溶液池将药剂充分搅拌溶解及杂质沉淀，沉淀后的药剂清液再送入上清液池，计量泵直接从上清液池吸入药液，杂质量少，极大减少管路及泵体堵塞。（3）在泵的进口端加装冲洗管路，定期对整套加药管路进行冲洗，防止药液在管路内沉淀或者结晶，尤其是出口背压阀，其构造是为了破坏出口虹吸现象，通道比管径小，易堵塞。（4）一般在泵的进口加装灌水管，在泵开始运行时，往灌水管灌入水，将泵进口管路内的空气排尽，在泵启动运行之后，打开出口管路的排气阀门，排气直到有药液流出后，关闭阀门，保证管道内无残余气体，减少管路的震动和保证流量计准确计量。

2.2 泵体本身出现故障

由于泵体本身零配件的损坏及电机故障也会导致泵无法正常投加药剂，原因可能是设备的长期运行缺乏保养及维护导致，配件超过正常使用寿命，也可能是长时间的异常工况导致的设备故障，常见的现象有泵头检查孔有药剂漏出，泵头检查孔有润滑油漏出，泵体齿轮噪音过大，安全阀及背压阀漏液，出口压力表指针波动大，阻尼器振动大。

解决办法及建议：（1）泵头检查孔漏药原因是隔膜破裂或者是隔膜安装不密封，需要更换膜片或者重新正确安装膜片；泵头检查孔漏油原因是油封破裂，需要更换油封，膜片及油封属于易损件，一般泵体运行半年到一年需要检查一次，如果发现有破裂或者磨损，需要及时更换。（2）泵体齿轮噪音过大原因可能是蜗轮和蜗杆齿隙过大，轴承磨损，或者是润滑油标号不对或加注量不足，泵体涡轮和蜗杆间隙大，需要及时检查，重新装配，必要时进行更换；轴承磨损严重必须进行更换，污水厂常用米顿罗泵GM系列，其润滑油标号为Mobilgear 600XP 220，每台泵一次加注0.65L，润滑油每半年检查一次，确认其剩余量和剩余性能，及时补充或更换。（3）安全阀及背压阀也是易损件，如果出现漏液需要首先检查管路中是否憋压，如果有则需要及时泄压，泄压过后如果还出现漏液情况，则安全阀及背压阀内部的膜片可能破裂，需要更换膜片。（4）出口压力表指针波动大，阻尼器振动大，原因是阻尼器内部的气囊气压不足，或者是气压过大，需要及时补气或者是放气，在补气或者放气的过程中，观察压力表的波动情况，当压力表指针波动最小时，则是阻尼器内部气压最合适的时候，此时，计量泵产生的脉冲震动最小，系统也最稳定。

2 日常运行维护建议

（1）投加药剂或者药液尽量减少杂质，确保药剂的充分溶解，定期对溶解池和管路系统进行冲洗。（2）计量泵进口加装灌水管，排尽泵进口管路空气，出口管路的排气阀待泵运行后要打开，排出管内气体后关闭，保证管路系统稳定及流量计计量准确。（3）对泵体的易损件及管路系统附件如安全阀、阻尼器，定期检查确保能够正常运行，泵体内润滑油要按照相应标号添加，定期检查，及时补充和更换。