黑灰水智能深度处理设备的调试及维修

王晗

（中铁十八局集团建筑安装工程有限公司，天津 300000）

黑灰水智能深度处理设备是目前农村生活污水处理系统中比较常用的MBBR 一体化污水处理设备，结构比较庞大，由多个设备共同组成，任何一个设备存在故障或者发生问题，都会影响污水处理效果。加强设备调试，并按照相关规范和标准开展有针对性的维修保养，可大幅度提升黑灰水智能深度处理设备运行的质量和效果，在保证污水处理效果的基础上，降低能耗和成本。基于此，开展黑灰水智能深度处理设备的调试及维修保养分析研究就显得尤为必要。

1 案例分析

天津市宁河区造甲城镇，日处理农村生活污水700 吨，共4 台MBBR 一体化污水处理设备，配套调节池1 个，设备间1 个，储泥及清水池各1 个（一体）。其中污水处理设备及储泥池清水池为碳钢结构一体化设备，其余为钢砼或砖混构筑物。项目位于七里海自然湿地保护区，污水处理过程不仅需要去除水体内的有机污染物，同时要具有脱氮除磷功能。根据农村污水无专业人员值守，水量水质不稳定的特点，本项目工艺选择时采用“生化处理+化学除磷+深度过滤+消毒”的处理工艺对污水进行处理。MBBR 一体化污水处理工艺如图1 所示：

图1 MBBR 一体化污水处理工艺图

MBBR 一体化污水处理工艺在正常运行中，可调整到自动操作位置，实现自动化控制，在日常运行中，只需要定期检查并观察操作的可行性即可。和其他污水处理工艺相比，MBBR 一体化污水处理工艺具有以下特点：

一是在运行过程中，设备体积比较小，安装简单方便，可实现远程控制，无需值班人员现场管理。

二是经过MBBR 一体化污水处理工艺处理之后的水质性质几乎不发生改变，即便是重复使用，也没有任何副作用。

三是能够对进水流量进行一系列的灭菌、净化处理。

四是综合能耗较低，比较适合农村污水处理。

2 黑灰水智能深度处理设备调试的方法

2.1 做好调试之前的准备工作

在黑灰水智能深度处理设备调试之前，需要按照设备运行的工艺和机理，安排好调试人员，并配齐调试工具和设备。按照图纸要求，对工艺流程进行逐一检查，保证土建、设备安装的质量和效果都符合设计要求。如果存在不相符的位置，不能进行调试，需要及时进行整改[1]。脱水系统调试之前，需要将压力弹簧压紧一些预留出1.5cm～2.0cm 的弹簧自由伸缩间隙。具体情况如图2 所示：

图2 整叠螺机出泥口的压泥弹簧松紧度图

对阀门、仪器、仪表等要进行手动开启检查，如果不够灵活，及时就地检修。提升料仓、智能机器人需要在调试之前就安装完成，按照设计要求进行全方位检测，为正式调试做好准备。

2.2 进料设备调试

进料设备是组成黑灰水智能深度处理设备的主要部分，由提升机构、翻转机构、液压站等共同组成。通过料仓来接受运送过来的原材料，再通过提升机和翻转机将原材料放置到暂存区域[2]。其运行方式为智能远程自动控制运行，结构组成比较复杂，包括启动系统、停止系统、急停系统、故障指示灯等，在调试时需要对各系统及设备都进行全面调试，发现问题及时处理，具体的调试方法和内容如表1 所示：

表1 进料设备调试方法和内容表

2.3 智能机器人调试

智能机器人也是组成黑灰水智能深度处理设备的关键，是区别于早期处理设备的主要设备，其主要功能是实现进料、翻抛、混料、监测、出料等功能，这些功能都由智能机器人来完成，解放了人力。由智能中心内工控机的画面操作来控制智能机器人运行，智能机器人的特殊性和先进性，决定了需要调试的内容比较多，主要包括以下内容：

一是外观调试，利用盒尺、扳手、水平仪等工具来调试整体安装质量，如：结构是否存在虚焊、漏焊等。移动大车和取料仓移行小车轮距符合要求且其行程限位安装位置正确[3]。机器人在闸阀调节中的应用图如图3 所示。

图3 机器人在闸阀调节中的应用图

二是各减速机及轴承座内润滑油脂调试，利用手电筒和扳手，检测调试各减速机油位正常与否，以及轴承座内润滑油加注正常与否。

三是I/O 控制箱及电气线路的安装，采用万用表，检测外观及内部线路完整，无接地及短路，I/O箱内模块接线完成[4]。

四是机器人移行大车，通电点动测试，利用万用表和板手，调试方法为移行大车行走方向与控制画面一致且频率控制转速可调。移行大车起点到检修位的25 个限位位置检测信号正常并能反馈至控制画面。移行大车行走接近开关信号输出准确。

2.4 热回收供气系统调整

热回收供气系统在黑灰水智能深度处理设备中起到的主要作用是回收曝气和热量，和智能机器人类似，也是通过智能中心内控机进行操控。其调试方法和内容如表2 所示：

表2 热回收供气系统调试方法和内容表

3 黑灰水智能深度处理设备的维修要点

黑灰水智能深度处理设备结构比较复杂，组成的构件比较多，任何一个构件发生问题或者故障，都会影响黑灰水智能深度处理设备运行的质量和安全性，因此，必须做好维修保养工作，以保证各项设备都处于良好的运行状态，提升黑灰水智能深度处理设备运行效率和寿命，具体而言，可从以下几个方面同时入手：

第一，开展周期性维修，一旦发现故障，要及时处理，保证每个月至少开展一次常规保养，每年开展一次全面保养。特殊部位和关键零部件需要每周都进行一次保养，记录保养内容。

第二，黑灰水智能深度处理设备中有很多光感器件、电器元件、限位开关等控制性元器件，需要定期开展清洁保护，以保证每个器件的灵敏度，提升动作的可靠性[5]。

第三，做好螺栓检查工作，如果发生松动或者脱开，要及时紧固。

第四，定期检查电机、减速器等是否正常工作，并推断机械系统是否存在故障。如果电机和减速机的负载发生突变，检修人员在检修时，要遵循从简单到复杂的判断顺序，先排除机械故障，再排除电气故障，提升故障检修和处理的效率，缩短停机时间。

第五，做好密封和润滑工作，黑灰水智能深度处理设备中有很多密封防尘部件，要及时检查其是否发生磨损，如果磨损超过允许标准要及时更换。轴承润滑油每2 个月要加注一次，用专用的油枪注满，但不能外溢[6]。

4 运行及调试中遇到的问题及相应解决措施

4.1 进水水质比较差

本设备在运行中采用了生物膜和活性污泥相互结合的方法，但填料上微生物达到稳定状态之后，进水水质和设计要求的进水水质相比在20%的上下浮动，短时间内会对出水质量造成一定的影响。但微生物适应之后，对出水水质造成的影响则比较小。但如果进水水质超过设计标准的25%，就会对出水水质造成一定的影响，一旦超过50%，出水水质会变得非常差，容易引起出水水质超标问题。

解决方法：农村污水进水水质通常情况不会比设计指标高出很多，但如果遇到极端进水水质差的问题，可有效提升好氧池的曝气量。需要向沉淀池或者是中间水池中加入应急药品。等进水水质回落到设计水质时，提升曝气量，促使部分生物膜脱落，同时提升排泥效果，直到微生物系统达到稳定状态[7]。

4.2 进水水质过好

如果进水水质中的碳源和总氮比例小于4时，就会发生出水总氮超标问题。解决方法为：向调节池中投加额外的外碳源，如粪便水、淀粉、乙酸钠等。

4.3 填料上微生物老化

随着设备使用年限的增加，填料上的微生物膜可能发生一定程度的老化，外层微生物会失去活性，致使污染物和溶解氧无法有效传递到微生物膜内，使水体中的污染物难以有效去除，引起COD、氨氮、总氮等超标问题。

解决方法：可适当增加曝气量，通过气体在水中的剪切力将生物膜从填料上剥离，再通过排泥系统排出。此后，再向水箱中加入部分活性污泥和菌种，促使填料能够迅速挂膜形成新的微生物膜。

5 应用效果分析

黑灰水智能深度处理设备在农村污水处理中具有良好的应用效果，比如：预脱水系统调试期间与正常生产期间各项费用用量相同，运行成本约为25 元/ t·d，调试期按1 日计算，调试期费用约为645 元，年运行费约为22.4 万元。一体化水处理设备可节约80.48 万元。调试期间无回用料，仅用辅料调整混合料性质，运行成本约为211.6 元/ t·d，调试期为12 天，该期间总运行费用约为7.6 万元。调试结束，进入稳定运行期，该期间可添加一定比例的回用料，辅助调节混合料性质，年运行费用约为91.7 万元，远远小于传统污水处理设备运行的成本，具有良好的经济效益，值得大范围推广应用。

6 结语

结合天津市宁河区造甲城镇黑灰水智能深度处理设备实践，分析了黑灰水智能深度处理设备的调试及维修，分析得到，黑灰水智能深度处理设备是一种比较先进、有效的农村生活污水处理设备，可有效解决我国农村生活污水污染环境的问题。加强设备调试和维修保养，可保证黑灰水智能深度处理设备始终处于良好的运行状态，更好的提升污水处理效果，具有良好的经济效益，值的推广应用。