水處理機械設備

1、第八章 水處理機械設備1概述 本章重點掌握各種污廢水處理機悈設備、管道、閥門等的分類，使用范圍，操作控制規(guī)程，一般故障的排除。11.1常用機械知識 1.1.1金屬的性能金屬的性能主要是指機械性能、物理性能、化學性能和工藝性能等。（a） 機械性能（b）物理性能（c） 化學性能（d）工藝性能21.1.2 金屬材料的分類金屬材料有很多種，其分類方法也各不相同。（a） 優(yōu)質碳素結構鋼（b） 合金鋼 31.1.3 鋼的熱處理知識鋼的熱處理是指鋼在固態(tài)下，通過不同的加熱、保溫、冷卻的方式，改變其表面或內部的組織結構從而獲得所需性能的一種工藝方法。退火 、正火 、淬火 、回火、調質41.1.4螺紋連接 5（

2、a）螺紋的形成（b）螺紋三要素：在螺紋的要素中，牙形、大徑和螺距是決定螺紋最基本的要素，即為螺紋三要素。牙形：通過螺紋軸線的螺紋牙齒的剖面形狀，如三角形、梯形、鋸齒形等。大徑：螺紋的最大直徑，也稱公稱直徑。螺距：在導面的素線方向上相鄰兩牙對應兩點間的距離稱為螺距。 6思考題：優(yōu)質碳素鋼包含哪幾種鋼？螺紋三要素的內容？71.2識圖 1.2.1機械制圖基本知識機械圖紙是機械設計和制造過程中的重要文件，是工程技術交流的共同語言。這種圖紙應能唯一的、完整的反映機件的原形，且具有可度量性，容易看懂的特點。圖幅 比例字體 圖線81.2.2正投影（a）投影概念（b）正投影的特性91.2.3識圖的方法和步驟（

3、a）看零件圖的方法步驟（b）看裝配圖的方法步驟（c）看裝配圖的步驟10思考題：機械圖紙在機械設計和制造過程中的作用三視圖是指哪三個圖111.3 設備常用材料及管配件水處理設備、管道及其配件用的材料種類繁多，性能各異，根據(jù)它們的化學組成可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。121.3.1金屬材料鋼鐵所謂鋼鐵是指鐵和碳、硅、錳、磷、硫以及少量其他元素所組成的合金。其中除鐵以外，碳的含量對鋼鐵的力學性能起著重要的作用，因此，鋼鐵也統(tǒng)稱為鐵碳合金。13生鐵生鐵是含有非鐵雜質較多的鐵碳合金，生鐵的雜質元素主要是硅、硫、錳、磷等。生鐵質硬而脆，缺乏韌性，幾乎沒有塑性變形能力，所以不能通過鍛造、軋制、拉伸等方法

4、加工成形，也不能用在強度要求較高的設備或配件上 14碳鋼工業(yè)用的碳鋼除含有鐵和碳外，還含有少量冶煉時難以除凈的其他元素，如硅、錳、硫、磷和微量的氧、氫等雜質。這些雜質和碳在鋼中的含量及其形態(tài)對碳鋼的性能有很大的影響。隨著含碳量的增加，碳鋼抗拉強度和硬度呈線性增加，而塑性和抗擊強度則下降。151.3.2非金屬材料非金屬無機材料非金屬無機材料種類繁多，主要有鑄石、玻璃、搪瓷、水泥及其制品等。它們不僅原料便宜易得，更重要的是具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。16有機高分子材料有機高分子材料通常指以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下被塑造成一定形狀，并在常溫下能保持形狀的有機材料，常稱為塑料 。171.3.3管配

5、件 管配件和種類、性能和用途由管道及其配件才能構成流體流動的通道，因此流體輸送離不開管配件。常用的管配件主要由金屬或非金屬材料制成。鑄鐵管 鋼管塑料管18管配件的連接管配件連接可分為：螺紋連接、法蘭連接、承插連接、焊接連接、黏合連接。191.3.4.管道防腐 金屬受周圍介質的作用而引起的損壞叫做金屬腐蝕。金屬腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。 管道防腐的方法較多，如覆蓋法防腐、電化學防腐，或提高金屬本身的耐蝕性，改善腐蝕環(huán)境等，其中覆蓋法防腐是普通而重要的方法。 20涂料的分類一般涂料按其所起的作用可分為底漆和面漆。底漆直接涂在金屬表面作打底用，面漆涂在底漆上。常用涂料的性能和用途常用涂料（油漆

6、）和性能和用途見書中表8-4.21管道防腐施工 一般管道防腐施工，是按清理表面、涂漆和管道著色的程序進行的。埋地管道的防腐防腐層結構 埋地敷設的金屬管用得較多的是碳鋼管和鑄鐵管。22防腐層材料 （a）瀝青底漆 （b）石油瀝青 （c）玻璃布 （d）保護層 防腐層施工方法23防腐層質量檢查檢查防腐層的質量一般按下列項目進行：外觀檢查、厚度檢查、黏結力的試驗、絕緣性能的檢測。241.3.5.管道保溫常用保溫材料 保溫材料種類很多，常用的保溫材料有膨脹珍珠巖、玻璃棉、礦渣棉、膨脹蛭石、泡沫塑料、石棉硅土和多孔混凝土等，常用保溫材料的性能見表8-9. 保溫施工的一般要求及注意事項251.4閥門分類從介質

7、的種類分，水處理廠使用的閥門有污水閥門、污泥閥門、清水閥門、氣體閥門、油閥門等。從功能分，有截止閥、流量控制閥、止回閥、安全閥等。從結構分、有閘閥、蝶閥、球閥、旋塞閥、角閥等。閥門最基本的參數(shù)是流通直徑和介質工作壓強。261.4.1主要常用閥門的結構和用途（a）閘閥 閘閥的流通介質可以是清水、污水、污泥、浮渣，也可以是油或者氣。它的流通直徑一般為50-1000mm，最大工作壓強可達2-4MPa。 2728（b）蝶閥 蝶閥是水處理中使用得最廣泛的一種閥門，它的流通介質有污水、清水、活性污泥、曝氣用低壓氣體等，其最大流通直徑可超過2m. 2930（c）球閥 球閥的特點是閥芯為一球形，中間有一與其通

8、徑相同的通孔，閥門的啟閉方式與蝶閥一樣為閥芯的轉動。 3132（d）錐形泥閥 錐形泥閥多用于沉淀池或曝氣池池底的排泥；在靜壓式的吸泥機上，錐形泥閥則用于控制活性法泥的流量。錐形泥閥的啟閉方式為上下平動，閥板與螺桿相連接，一般采用明桿螺旋、電動或手動啟閉。 3334（e）止回閥 在廢水處理廠的水泵房和鼓風機房，往往要若干臺水泵或者鼓風機并聯(lián)工作，才能滿足所需的進水量送風量。當其中一臺因某種因素停止工作時，管網(wǎng)中的壓力水或空氣會從該臺水泵或鼓風機的出水口或進風口倒流進水泵或鼓風機；當全部鼓風機停止運行后，曝氣池中的水會因池底的壓力通過曝氣頭流進管網(wǎng)甚至鼓風機房。為避免上述情況的出現(xiàn)，在每一臺水泵或

9、者鼓風機的出水口或者出風口安裝一個止回閥，以防止倒流。35361.4.2閥門的使用和保養(yǎng)（a）閥門的潤滑部分以螺桿、減速機構的齒輪及蝸輪、蝸桿為主，這些部位應每三個月加注一次潤滑脂，以保證轉動靈活，防止生銹。閥門的螺桿是暴露的，每年至少一次應將暴露的螺桿清洗干凈并涂以新的潤滑脂。37（b）在使用電動閥時，應注意手輪是否脫開，板桿是否在電動的位置上，如果不注意脫開，在啟動時一旦保護裝置失效，手柄可能高速轉動而傷害操作者。（c）在手動開閉閥門時應注意，如果感到很費勁就說明閥桿有銹死、卡死或閥桿彎曲等故障，此時如加大臂力就可能損壞閥桿，應地排除故障后再轉動。當閘門閉合后應將閘門手柄反轉一兩轉，這有利

10、于閘門再次開啟。38（d）電動閥的轉矩限制機構不僅起到過扭矩保護作用，當行程控制機構在操作過程中失靈時，還起備用停車的保護作用。其動作扭知是可調的，應將其隨時調整到說明書給定的扭矩范圍之內。有少數(shù)閘閥是靠轉矩限制機構來控制閥板壓力的，如調節(jié)轉矩太小，則關閉不嚴；反之則會損壞連桿，所以更應格外注意轉矩的調節(jié)。39（e）應將閥門的開度指示器的指針調整到正確的位置。調整時首先關閉閥門，將指針調零后再逐漸打開；當閥門完全打開時，指針應剛好指到全開的位置。正確的指示有利于操作者掌握情況，也有助于發(fā)現(xiàn)故障，例如當指針未指到全開位置而馬達停轉，就應判斷這個閥門可能卡死。（f）在北方地區(qū)，冬季應注意閥門的防凍

11、措施，特別是暴露于室外、井外的閥門，冬季要用保溫材料包裹，以避免體被凍裂。40（g）長期閉合的水閥門，有時在閥門附近形成一個死區(qū)，其內會有泥沙沉積，這些泥沙會對蝶閥的開合形成阻力。如果開閥的時候發(fā)現(xiàn)阻力增大，不要硬開，應反復做開合動作，以促使水將沉積物沖走，在阻力減小后再打開閥門。同時如發(fā)現(xiàn)閥門附近有經常積沙的情況，應時常交閥門開啟幾分鐘，以利于排除積沙。對于長期不啟閉的閘門與閥門，應定期運轉一兩次，以防止銹死或者淤死。（h）可燃氣體管道上工作的閥門如沼氣閥門，應遵循與可燃氣體有關的安全操作規(guī)程。411.4.3閥門安裝的要求閥門在管道上安裝時首先應按照管道連接方法進行安裝，同時要滿足以下規(guī)定：

12、安裝前應按設計核對型號，并根據(jù)介質流向確定其安裝方向。檢查、清理閥件各部位的污物、氧化鐵屑、沙粒等，防止污物劃傷閥的密封面。檢查填料是否完好，一般安裝前要重新塞好填料，調整好填料壓蓋。檢查閥桿是否歪斜，操作機構和傳動裝置是否靈活，試開試關一次，檢查能否關閉嚴密。水平管道上的閥門，其閥桿一般應安裝在上半圓范圍內。安裝鑄鐵、硅鐵閥件時，要防止因強力連接或受力不均而引起的損壞。安裝電動和氣動閥門時，應使執(zhí)行機構位于閥門的上部。截止閥的介質流過方向必須由下向上流經閥盤。閘閥不宜倒裝，明桿閥門一般不裝在地下。升降式止回閥應水平安裝。旋啟式止回閥只要保證旋板的放置軸呈水平即可，可裝在水平或垂直的管道上，如

13、果在垂直的管道上安裝，流向必須由下向上流。421.4.4安全閥的安裝（a）設備容器的安全閥應裝在設備容器的開口短節(jié)上，也可裝設在接近設備容器出口的管路上，但管路的公稱通徑不能小于安全閥進出口的公稱通徑。（b）液體安全閥介質應排入封閉系統(tǒng)，氣體安全閥介質可排入大氣。（c）可燃氣體和有毒氣體安全閥的排氣口，應用管引至室外，排氣管應盡量不拐彎，排氣管出口應出操作面2.5m以上?？扇細怏w和有毒氣體排入大氣時，安全閥放空管出口應高出周圍最高建筑物或設2m.水平距離15m以內有明火設備時，可燃氣體不得排入大氣。（d）安全閥應垂直安裝，以保證管路系統(tǒng)暢通無阻。安全閥應布置在便于檢查和維修的場所。（e）安裝重

14、錘式安全閥時，應使杠桿在一垂直平面內運動，調試好后必須用固定螺栓將重錘固定。43思考題閘閥有哪些部件組成污水管路上使用最多的是什么閥門閥門的最基本功能441.5.1水處理常用泵的分類與性能參數(shù)葉片泵 葉片式水泵在水泵中是一個大類，其特點都是依靠葉輪的高速旋轉以完成其能量的轉換，由于葉輪中葉片形狀的不同，旋轉時水流通過葉輪受到的質量力就不同，水流流出葉輪時的方向也就不同，根據(jù)葉輪出水的水流方向可將葉片式水泵分為徑向流、軸向流和斜向流三種。1.5水泵45徑向流的葉輪稱為離心泵軸向流的葉輪稱為軸流泵 斜向流的葉輪稱為混流泵 46容積泵 容積式泵是依靠泵內機械運動的作用，使泵內工作室的容積發(fā)生周期性的

15、變化，對液體產生吸入和壓出的作用，使液體獲得能量，實現(xiàn)對流體的增壓和輸送。其形式有活（柱）塞式、齒輪式、隔膜式、螺桿式等。47其他類型泵 其他類型泵是指除葉片泵和容積泵以外的一些特殊類型的泵，如射流泵、水錘泵、水環(huán)式真空泵等。這些泵的工作原理各不相同，如射流泵是利用調整氣體或液體在一種特殊形狀的管段（喉管）中運動，產生負壓的抽吸作用來輸送液體；水錘泵是利用水流從高處下泄的沖力，在閥門突然關閉時產生的水錘壓力，把水送到更高的位置。48泵的性能參數(shù)我國規(guī)定，泵的型號一般由數(shù)字與漢語拼音字母兩部分組成，數(shù)字表示該泵的吸入口直徑、排出口直徑、流量、揚程等，拼音字母表示該泵類型、結構等。上述型號參數(shù)等均

16、標示在設備銘牌上。由于大部分水泵的型號、類型、結構等的拼音字母構成由生產企業(yè)各自確定，所以這類水泵的類型相同，但表示方法并不一致。常用泵的性能一般由流量、揚程、功率以及轉速、效率、吸入口直徑、排出直徑、泵葉輪直徑等參數(shù)組成；在設備選擇時，主要考察泵的流量、揚程、功率、允許吸上真空高度等參數(shù)。491.5.2離心泵的工作原理與基本構造當一個敞口圓筒繞中心軸作等角速旋轉時，圓筒內的水面便呈拋物線上升的旋轉凹面，圓筒半徑越大，轉得越快時，液體沿圓筒壁上升的高度就越大。離心泵就是基于這一原理來工作的所不同的是離心泵的葉輪、泵殼都是經過專門的水力計算和設計來完成的。離心泵的工作過程，實際上是一個能量的傳送

17、和轉化的過程，它把電動機高速旋轉的機械能轉化為被抽升液體的動能和勢能。在這個傳遞和轉化過程中，就伴隨著有許多能量損失，這種能量損失越大，該離心泵性能就越差，工作效率就越低。5051離心泵的主要零部件離心泵是由許多零部件組成的。包括：葉輪；泵軸； 泵殼；泵座； 軸封裝置；減漏環(huán)；軸承座； 聯(lián)軸器；軸向力平衡措施。 52離心泵的類型由于生產中輸送的液體是多種多樣的，工藝要求提供的流量和壓頭也是差別很大。為了適應各種不同的需要，離心泵的種類很多。按葉輪吸入方式可分為單吸泵和雙吸泵；按葉輪數(shù)目可分為單級泵和多級泵；按泵送液體的性質可分為清水泵，耐府蝕泵、油泵、雜質泵等。以下介紹幾種主要類型的離心泵。5

18、3離心泵的性能曲線對于廢水處理廠的運行人員，了解水泵的性能曲線，才能對泵的運行進行正確有效的調度管理。性能曲線表示了水泵的流量、揚程、功率等特性參數(shù)之間的變化。54551.5.3離心水泵的氣蝕與安裝產生氣蝕的具體原因有以下幾種：泵的安裝位置高出吸液面的高度太大，即泵的幾何安裝高度過大；泵安裝地點的大氣壓較低，如安裝在高海拔地區(qū)；泵所輸送的液體溫度過高；集水井吸水口液位過低，造成空氣與水同時被吸入。561.5.4 離心泵的選用（1）根據(jù)輸送液體的性質和操作條件，確定離心泵的類型。（2）確定輸送系統(tǒng)的流量和壓頭。（3）選擇泵的型號。（4）核算泵的軸功率。571.5.5泵的運行與維護泵的運行與維護包

19、括：1、試車前的準備工作；2、泵啟動前的準備工作；3、泵啟動于啟動后的檢查；4、水泵機組的運行要求；5、水泵的停止 。58思考題造成離心泵啟動后不進水的原因造成離心泵氣蝕的原因離心泵停止操作離心泵是多級或單極是指水泵的那個部件水泵常用的軸封機構是什么泵的揚程離心泵的流量調節(jié)離心泵的串聯(lián)操作591.6風機風機是用來輸送氣體的一類通用機器，在水處理過程中被廣泛用于曝氣、通風等環(huán)節(jié)。水處理常用風機有離心機和羅茨鼓風機。601.6.1離心風機的特性、形式離心鼓風機的特性在水處理中常用的離心風機是系列多級離心風機。多級離心風機采用了多級風葉組合，最多可有級風葉。適用于大風量、高風壓的工作條件。多級離心風

20、式鼓風機進口形式共有兩種，即水平與垂直。出口形式共有三種，即上、左、右。61離心式渦輪鼓風機的形式1、多級渦輪鼓風機多級渦輪鼓風機不僅葉輪強度高，而且長期運轉性能也穩(wěn)定。風機每級升壓1000mmH2O(9.9kpa)左右，處理廠用的多為3-8級。2、單級增速鼓風機單級增速鼓風機通過葉輪的高速旋轉，1級升壓，可達10000mmH2O(98KPa)左右，因高速旋轉，所以運轉聲音大。621.6.2羅茨鼓風機的特性、型式容積式回轉鼓風機有羅茨鼓風機和可變翼式鼓風機。羅茨鼓風機的特點是：當壓力在一定范圍內變化時，其流量為一常數(shù)；運行時適應性強，在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時，可予自動調節(jié)；結構簡單，

21、制造、維修方便。63羅茨鼓風機可按以下形式進行分類：1、按結構形式分：立式型。羅茨鼓風機兩轉子中心線在同一垂直平面內，氣流水平進、水平出。臥式型。羅茨鼓風機兩轉子中心線在同一水平面內，氣流垂直進，垂直出。2、按傳動方式分：風機與電動機直聯(lián)；風機與電動機通過帶輪傳動；風機通過減速器與電動機傳動。641.6.3常用風機的主要工作參數(shù)和型號表示方法1、要工作參數(shù)流量。指羅茨鼓風機在單位時間內的進口流量，常用Q表示，單位m3/min。風壓。指氣體經過風機后的出口壓強，常用P表示，單位：KPa。轉速。指風機在輸出額定風量、風壓時的葉輪轉子的轉速，常用n表示，單位：r/min。功率。一般指風機配套電機功率

22、，也有用風機軸功率表示，常用N表示，單位：KW。上述參數(shù)均標示在設備銘牌上。652、多級離心風機型號表示方法多級離心風機型號表示方法一般用數(shù)字與漢語拼音表示。例如：D60-66-81多級離心風機，D表示系列，進口吸入方式為單吸入；60為進口流量，m3/min；66為出口壓力，KPa；81為葉輪級數(shù)。663、茨鼓風機型號表示方法羅茨鼓風機型號表示方法一般也用數(shù)字與漢語拼音表示，但各生產廠表示方法有所不同，在選用時需要注意。例如：3L32WD羅茨鼓風機，3表示該羅茨鼓風機葉輪為三葉型；L表示羅茨鼓風機代號；3表示葉輪直徑代號；2表示葉輪長度代號；W表示結構形式，W為臥式，L為立式；D表示傳動方式，

23、D為電動機直聯(lián)，C為帶傳動。67思考題離心鼓風機在污水處理中有那些作用681.7格柵除污機廢水中往往含有較大的懸浮物和漂浮物，如纖維、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等。為了保護其他機械設備正常運行，減輕后續(xù)處理負荷，必須設置格柵除污機。這是廢水處理的第一道工序。691.7.1格柵除污機的種類、結構和工作原理格柵除污機是用機械的方法將攔截在格柵上的渣撈出水面的設備。此類設備的形式、種類繁多。在不同的場合，對不同的水量與水質，可有不同的組合。格柵除污機主要有移動式格柵除污機、針齒條式格柵除污機、高鏈式自動格柵除污機、鋼繩式格柵除污機和回轉式格柵除污機。701.7.2格柵除污機的運行管理各類格柵除污機由

24、于結構性能和應用場合均不同，因此在運行管理中所需注意的事項也有所不同1.7.3格柵除污機的故障處理如表8-8所示：713.3格柵除污機的故障處理72思考題格柵除污機可以除去污泥嗎731.84除砂機與砂水分離設備去除污水中的無機砂礫是污水處理的一道重要工序，它可以減少砂礫對污水處理裝置中的設備、管道閥門的磨損，并最大限度地減少砂礫在渠道、處理裝置中的沉積。除砂機與砂水分離設備是用機械的方法將沉砂構筑物分離出的砂礫進行清除的設備。741.1常用除砂機的種類、結構和工作原理除砂機的種類抓斗式、鏈斗式是利用鏈條刮板從池底集砂溝中收集沉砂，并通過抓斗將收集的沉砂裝車運走。新型的除砂手段，用安裝在往復行走

25、的桁車上的泵抽出池底的砂水混合物，再利用旋流式砂水分離器或水力旋流器加螺旋洗砂機將砂與水分開，完成除砂、砂水分離、裝車等工序。75抓斗式除砂機 76鏈斗式除砂機 77桁車泵吸式除砂機 78砂水分離設備的種類、結構和工作原理除砂機從池底抽出的混合物，其含水量多達97-99以上，還有相當數(shù)量的有機污泥，這樣的混合物運輸，處理都相當困難，必須將無機砂粒與水及有機污泥分開。常用的砂水分離設備有水力旋流器、振動篩式砂水分離器及螺旋洗砂機。79水力旋流器 80螺旋洗砂機 811.3除砂機的運行管理1、及時排砂。操作人員應認真摸索總結本廠廢水砂量的變化規(guī)律，及時排砂，排砂間隙過長會堵塞排砂管、砂泵、堵卡刮砂

26、機械；但排砂間隙太短會使砂漿量增大，含水率提高，增加后續(xù)處置的難度，沉砂池上的浮渣也應定期清除。2、當砂漿中有機物含量較大時，應采取工藝措施控制，如增加曝氣量，提高流速等，以減少有機污泥的沉積。3、當出砂量減少時，應檢查是否因進水流量或水質含砂量發(fā)生變化。當流量增大時，平流式沉砂池可采取調整溢流堰高度來改變有效水深，增加停留時間。曝氣沉砂池應增大曝氣量。4、注意除砂機的電氣設備、傳動件、主體結構等的日常檢修保養(yǎng)。821.4砂水分離設備的運行管理1、進入螺旋洗砂機的有機物過多，在螺旋的攪拌下砂子、有機物及水會形成膠狀混合物，使砂無法沉入砂斗底部，螺旋提升機無法將這些砂分離出來。遇此情況應在曝氣沉

27、砂池采取工藝措施控制，以減少有機物的沉積。2、砂漿中如果有大塊的雜物或纖維，塑料包裝袋等，也可能出現(xiàn)對水力旋流器或砂泵的堵塞，纏繞。3、應定期（建議每兩周一次）檢查砂井內的傳感器，及時清洗表面的污泥，確保砂井砂泵的正常運行。83思考題桁車泵吸式除砂機適用于那種沉砂池841.9刮泥機刮泥機是將沉淀池中的污泥刮到一個集中部位的設備，多用于污水處理廠的初次沉淀池、二次沉淀池和重力式污泥濃縮池。851.9.1刮泥機的種類、結構和工作原理鏈條刮板式刮泥機 86桁車式刮泥機 桁車式刮泥機安裝在矩形平流式沉淀池上。桁車式刮泥機的運行方式為往復式運動。每一個運行周期包括一個工作行程和一個不工作返回行程。878

28、8回轉式刮泥機 在和圓形污泥濃縮池上多使用回轉式刮泥機和濃縮機，它具有刮泥及防止污泥板結的作用，用以促進泥水分離。按照其橋架結構的不同可分為全跨式和半跨式；按驅動方式的不同可分為中心驅動和周邊驅動；按刮泥板形式的不同可分為斜板式和曲線式刮泥板。89回轉式刮泥機 901.9.2刮泥機的運行管理刮泥 排泥排浮渣 91思考題刮泥機的作用921.10吸泥機吸泥機的分類吸泥機是將沉淀于池底的污泥吸出的設備，一般用于二次沉淀池吸出活性污泥回流至曝氣池。大部分吸泥機在吸泥過程中有刮泥板輔助，因此也稱為吸刮泥機。常用的有回轉式吸泥機和桁車式吸泥機前者用于輻流式二沉池，后者用于平流式二沉池。吸泥方式可分為：靜壓

29、式（氣提輔助）、虹吸式泵吸式，靜壓式與虹吸式、泵吸式配合吸泥四種。93桁車式吸泥機 94回轉式吸泥機 951.10.2吸泥機的運行管理 回轉式吸泥機一般采用靜壓式吸泥，每個吸泥管的出泥量可用錐形閥控制，只要其液面高于中心泥罐的液面即可工作。但靠近邊緣的吸管壓力差較小，錐形閥開啟要大。當吸取較稠污泥時，有時需借助“氣提”方式強制提升污泥。 利用虹吸式吸泥時，開始時應將虹吸管充滿水，虹吸管出口的液面應低于沉淀池的液面，人為形成虹吸條件。在運行中如某個虹吸管的虹吸條件被破壞，應“造虹吸”后再使用。 虹吸管被破壞的原因主要是：沉淀池內短時間內進水不足，使液面下降；局部污泥太稠，堵塞管道；回流污泥泵出故

30、障，使回流污泥槽液面上升，出泥壓力不足，虹吸管或虹吸管閥門漏氣。因此應經常巡視，及時發(fā)現(xiàn)處理。 泵吸式吸泥機需要注意不同廠家使用不同形式的泵。使用普通離心式污水泵安裝在橋架上，工作之前需往泵灌水。使用潛水泵時要注意其自身震動是否影響污泥沉降。 國產回轉式吸泥機安裝在環(huán)形軌道上，必須加強監(jiān)視與維修管理，防止軌道變形。961.11曝氣設備1.11.1鼓風曝氣設備的分類、結構和特點鼓風曝氣設備。鼓風曝氣設備主要由供氣設備。氣泡擴散設備和連接管道三部分組成。氣泡擴散設備按其空氣擴散方式和形成氣泡大小來分，可分為多孔性和非多孔性兩種擴散設備。97多孔性擴散設備 亦稱微孔曝氣設備，一般用陶瓷或高分子材料制

31、成布滿小氣孔的板（圓盤）或管，這種擴散設備的特點是產生的氣泡小，氣液相接觸面積大，充氧效率高。產品有：1、微孔曝氣器。2、微孔陶瓷曝氣管 3、彈性爆氣軟管 9899微孔陶瓷曝氣管 100非多孔性擴散設備。非多孔性擴散設備 有穿孔管、圓形擴散器、噴嘴擴散器、氣水沖擊式擴散器及水力剪切箱擴散器等。101射流曝氣設備102潛水射流曝氣機 1031.11.2機械曝氣設備的分類、結構和特點機械曝氣設備按其轉動軸與水面的相對位置，大致可分為水平軸曝氣機和垂直軸曝氣機兩類。104水平軸曝氣機轉刷曝氣機 105轉碟（盤）曝氣機 106垂直軸曝氣機倒傘形曝氣機 107泵（E）形葉輪曝氣機 108K形葉輪曝氣機

32、109思考題曝氣設備種類1101.12潷水器 1.12.1潷水器的分類、工作原理和應用分類潷水器從運行方式上可分為虹吸式、浮筒式、套筒式、旋轉式等。從堰口形式上可分為直堰式和弧堰式等。除虹吸式潷水器只有自動式一種傳動方式外，其余三種運行方式的潷水器都有機械、自動或機械自動組合的傳動方式。111潷水器的工作原理和應用潷水器是一種收水裝置，是能夠在排水時隨著水位升降而升降的浮動排水工具，潷水器的排水特點是隨水位的變化而升降及時將上清液排出，同時不對池中其他水層產生擾動。為了防止浮渣隨水一起排出，潷水器的收水口一般都淹沒在水面下一定深度，而不象可調出水堰那樣水流從堰頂溢流出去。潷水器一般由收水裝置，

33、連接裝置和傳動裝置組成。收水裝置包括擋板、進水口、浮子等，其主要作用將處理好的上清液收集到潷水器中，再通過導管排放。潷水器在排水時需要不斷轉動，因此要求連接裝置既能自由運轉，又能密封良好。潷水器的傳動裝置是保證潷水器正常動作的關鍵，不論采用液壓式傳動還是機械傳動，都需要與自控系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)進行有機的結合，通過可編程控制完成潷水動作。1121.12.2潷水器的運行管理經常檢查潷水器收水裝置的充氣和放氣管路以及充放氣電磁閥是否完好，發(fā)現(xiàn)有管路開裂、堵塞或電磁閥損壞等問題，應及時予以清理或更換。定期檢查旋轉接頭，伸縮套筒和變形波紋管的密封情況和運行狀況，發(fā)現(xiàn)有斷裂、不正常變形后不能恢復的問題時應

34、及時更換，并根據(jù)產品的使用要求，在這些部件達到使用壽命時集中予以更新。巡檢時注意觀察浮動收水裝置的導桿、牽引絲杠或鋼絲繩的形態(tài)和運動情況，發(fā)現(xiàn)有變形、卡阻等現(xiàn)象時，及時予以維修或更換。對長期不用的潷水器導桿，要加潤滑脂保護或設法定期使其活動，防止因銹蝕而卡死。潷水器堰口以下都要求有一段能變形的特殊管道，浮筒式采用膠管、波紋管等實現(xiàn)變形，套筒式靠粗細兩段管道之間的伸縮滑動來適應堰口的升降，而旋轉式則是靠回轉密封接頭來連接兩段管道以保證堰口的運動。使用潷水器時必須通過控制出水口的移動速度等方法，設法使組合式潷水器在各個運動位置時的重力與水的浮力相平衡，這樣既利用水的浮力，又能實現(xiàn)潷水器的隨機控制。

35、113思考題潷水器的工作原理和應用潷水器為何種排水排水工具114謝謝115第8章 水處理機械設備1水泵1.1水處理常用泵的分類與性能參數(shù) 水泵的主要類型和性能： 葉片泵； 容積泵； 其他類型泵； 泵的性能參數(shù) 1161171.1.1葉片泵 葉片式水泵在水泵中是一個大類，其特點都是依靠葉輪的高速旋轉以完成其能量的轉換，由于葉輪中葉片形狀的不同，旋轉時水流通過葉輪受到的質量力就不同，水流流出葉輪時的方向也就不同，根據(jù)葉輪出水的水流方向可將葉片式水泵分為徑向流、軸向流和斜向流三種。1181.2.2容積泵 容積式泵是依靠泵內機械運動的作用，使泵內工作室的容積發(fā)生周期性的變化，對液體產生吸入和壓出的作用

36、，使液體獲得能量，實現(xiàn)對流體的增壓和輸送。其形式有活（柱）塞式、齒輪式、隔膜式、螺桿式等。1191201.1.3其他類型泵 其他類型泵是指除葉片泵和容積泵以外的一些特殊類型的泵，如射流泵、水錘泵、水環(huán)式真空泵等。這些泵的工作原理各不相同，如射流泵是利用調整氣體或液體在一種特殊形狀的管段（喉管）中運動，產生負壓的抽吸作用來輸送液體；水錘泵是利用水流從高處下泄的沖力，在閥門突然關閉時產生的水錘壓力，把水送到更高的位置。1211.1.4泵的性能參數(shù) 常用泵的性能一般由流量、揚程、功率以及轉速、效率、吸入口直徑、排出直徑、泵葉輪直徑等參數(shù)組成；在設備選擇時，主要考察泵的流量、揚程、功率、允許吸上真空高

37、度等參數(shù)。1221、流量泵在單位時間內抽吸或排出的水量稱為泵的流量，用Q表示，單位：m3/h或Ls。葉片泵的流量與揚程成反比關系，流量減少揚程增大；反之，流量增加揚程降低。容積泵與葉片泵不同的是流量與揚程無關；容積泵在實際運行過程中，由于泄漏和閥門開啟、關閉滯后，實際流量比理論流量要小些，在選擇泵時需要注意。1232、揚程單位質量的液體，從泵進口到示出口的能量增值為泵的揚程，用H表示，單位：m(水柱)或Pa。1m（水柱）9.81*103Pa1*104 Pa。雖然習慣上離心泵的揚程與高度的單位一致，但不應把泵的揚程簡單理解為液體輸送能達到的高度，因為泵的揚程包括液體的靜壓、速度和幾何位能等能量增

38、加值的總和。容積泵的揚程與泵本身動力、強度和填料密封有關，與流量無關，只要允許，可達到任何外界需要的揚程，只是軸功率隨著揚程增高而增大。1243、許吸上真空高度允許吸上真空高度指當泵軸線高于水池液面時，為了防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，所允許的泵軸線距吸水池液面的垂直高度，即在一個標準大氣壓下，水溫為20時水泵進口處允許達到最大真空高度，用Hs表示，單位：m。允許吸上真空度Hs是隨流量變化的，一般來說，流量增加，Hs下降。當泵軸線低于水池液面時，可不考慮此項參數(shù)。1254、轉速轉速指泵軸在單位時間內的轉數(shù)，用Z表示，單位：轉分（r/min）。 1265、功率與效率泵的功率分為有效功率和軸功率。有效功率為單

39、位時間內泵排出口流出的液體從泵中得到的有效能量，亦稱為輸出功率，用Ne表示，常用單位：KW。軸功率為單位時間內，由原動機傳遞到主軸上的功率，亦稱為輸入功率，用N表示，常用單位：KW。水泵銘牌上的功率一般指泵的軸功率，如指電動機功率須同時標示電動機型號。127泵效率泵效率是衡量泵工作經濟性的指標，又稱為泵的總效率，用表示，（Ne/N）*100%。效率可反映泵中能量利用的程度。因為泵在工作時存在各種能量的損失，不可能將原動機輸入的功率全部變?yōu)橐后w的有效功率。泵的效率越高，說明能量利用率越高，損失越小。1281.2離心泵1.2.1離心泵的工作原理與基本構造 當一個敞口圓筒繞中心軸作等角速旋轉時，圓筒

40、內的水面便呈拋物線上升的旋轉凹面，圓筒半徑越大，轉得越快時，液體沿圓筒壁上升的高度就越大。離心泵就是基于這一原理來工作的所不同的是離心泵的葉輪、泵殼都是經過專門的水力計算和設計來完成的。1291.2.2離心泵的主要零部件離心泵是由許多零部件組成的。下面以污水處理工程中常用的單級單吸臥式離心泵為例，來說明各零件的作用，材料和組成。1301葉輪（又稱工作輪）葉輪是離心泵的主要零件，葉輪的形狀和尺寸是通過水力計算來決定的。葉輪一般可分為單吸式葉輪與雙吸式葉輪兩種。單吸式葉輪已如圖8-24所示，它是單邊吸水，葉輪的前蓋板與后蓋板呈不對稱狀。雙吸式葉輪如圖8-26所示兩邊吸水，葉輪蓋板呈對稱狀，一般大流

41、量離心泵多數(shù)采用雙吸式葉輪。 1312泵軸泵軸是用來旋轉泵葉輪的，常用材料是碳素鋼和不銹鋼。泵軸應有足夠的抗扭強度和足夠的剛度，其擾度不超過允許值；工作轉速不能接近產生共振現(xiàn)象的臨界轉速。葉輪和軸用鍵來連接。鍵是轉動體之間的連接件。1323泵殼 離心泵的泵殼通常都鑄成蝸殼形，其過水部分要求有良好的水利條件。葉輪工作時，沿蝸殼的漸擴斷面上，流量是逐漸增大的，為了減少水力損失，在水泵設計中應使沿蝸殼漸擴斷面流動的水流速度是一常數(shù)。水由蝸殼排出后，經錐形擴散管而流入壓水管。蝸殼上錐形擴散管的作用是降低水流的速度時流速水頭的一部分轉化為壓力水頭。1334泵座泵座上有與底板或基礎固定的法蘭孔。泵殼頂上設

42、有充水和放氣的螺孔，以便在水泵啟動前用來充水及排走泵殼內的空氣。在水泵吸水和壓水錐管的法蘭上，開設有安裝真空表和壓力表的測壓螺孔。在泵殼的底部設有放水螺孔，以便在水泵停車檢修時用來放空積水。另外，在泵座的橫向槽底開設有泄水螺孔，以便隨時排走由填料盒內流出的滲漏水滴。1345軸封裝置泵軸穿出泵殼時，在軸與殼之間存在著間隙，軸與殼之間的間隙處設置密封裝置，稱之為軸封。目前，應用較多的軸封裝置有填料密封、機械密封。1356減漏環(huán)葉輪吸入口的外圓與泵殼內壁的接縫處存在一個轉動接縫，他正是高低壓的交界面，且具有相對運動的部位，很容易發(fā)生泄漏。在接縫間隙處很容易發(fā)生葉輪與泵殼間的磨損現(xiàn)象。為了延長葉輪和泵

43、殼的使用壽命，通常在泵殼上鑲嵌一個金屬的口環(huán)，此口環(huán)的接縫面可以作成多齒形，以增加水流回流時的阻力，提高減漏效果，因此一般稱此口環(huán)為減漏環(huán)。1367軸承座軸承座是用來支撐軸承的。軸承裝于軸承座內作為轉動體的支撐部分。水泵中常用的軸承為滾動軸承和滑動軸承兩類。137連軸器電動機的出力是通過聯(lián)軸器來傳遞給水泵的。聯(lián)軸器又稱“靠背”輪，有剛性和撓性兩種。138 1.2.3離心泵的性能曲線 139水泵的Q-H曲線表示水泵運行時總水頭H和水泵流量Q之間的關系，可以根據(jù)標示數(shù)字及H或Q中任一值查得另一值。水泵的Q-N曲線表示功率N和水泵流量Q之間的關系，同樣可以根據(jù)標示數(shù)字及N或Q中任一值查得另一值。水泵

44、的Q-曲線給出效率與水量之間的關系，在設計和操作水泵時，都需要水泵盡可能處在效率最高的工況點附近。1401.2.4離心水泵的氣蝕與安裝 產生氣蝕的具體原因有以下幾種：泵的安裝位置高出吸液面的高度太大，即泵的幾何安裝高度過大；泵安裝地點的大氣壓較低，如安裝在高海拔地區(qū)；泵所輸送的液體溫度過高；集水井吸水口液位過低，造成空氣與水同時被吸入。1411.2.5 離心泵的選用 （1）清水泵（IS型、D型、Sh型）凡是輸送清水及物理、化學性質類似于水的清潔液體，可選用清水泵。IS型清水泵為單級單吸懸臂式水泵的代號，它的應用最為廣泛。D型離心泵為多級泵若要求壓頭較高而流量并不太大時，可采用。Sh型離心泵為雙

45、吸泵若輸送液體流量較大而壓頭并不高時，可以選用。應指出，工業(yè)中仍廣泛使用清水泵系列代號為B型，與IS型泵相對應。142（2）耐腐蝕泵（F型）輸送酸、堿等腐蝕性液體時，可選用耐腐蝕泵，其系列代號為“F”。 （3）油泵（Y型）（4）雜質泵（P型）雜質泵用于輸送懸浮液和漿液等，其系列代號為“P”，又分為污水泵“PW”、泥漿泵“PN”等。1432、離心泵的選用離心泵的選用，一般可按下述步驟進行。（1）根據(jù)輸送液體的性質和操作條件，確定離心泵的類型。（2）確定輸送系統(tǒng)的流量和壓頭。（3）選擇泵的型號。根據(jù)輸送流量和設計管路所要求的壓頭，從泵樣本或產品目錄中選出合適的型號。（4）核算泵的軸功率。1441.

46、3潛水泵潛水泵由潛水電動機、泵體、出水彎管、揚水管組成，泵體與潛水電機連成一個整體潛入水中，不受吸入泵的高度限制，適用于輸送含有一定量雜質的污水。當電動機旋轉時，通過聯(lián)軸器帶動泵體內向葉輪轉動，液體在葉輪的作用下流出泵殼，經出水彎管、揚水管排出。 1451.4容積泵1.4.1容積泵的分類容積泵按其轉動形式分類，有往復式和回轉式兩種。往復式泵常用的主要有柱（活）塞泵、隔膜泵等；回轉式泵常用的主要有齒輪泵、螺桿泵等。容積泵較適用于小流量、高揚程，工作介質雜質含量較高或黏度較大的工作條件，以及計量加藥等場合。1461.4.2容積泵的構造與工作原理 1、復式容積泵。常用的有單缸活塞泵、單缸柱塞泵、多缸

47、活塞泵、多缸柱塞泵、隔膜泵。 活（柱）塞泵的活（柱）塞住復一次完成一個工作循環(huán)，吸入時工作腔完全被液體充滿并無任何損失。隔膜泵最大的特點是采用隔膜薄膜片將柱塞與被輸送的液體隔開，隔膜的一側均用耐腐蝕材料或復合材料制成，另一側裝有水、油或其他液體。 1472、轉式容積泵。常用的回轉式容積泵主要是螺桿泵與齒輪泵，依靠螺桿或齒輪相互嚙合空間的容積變化來輸送液體。隨著螺桿或齒輪的連續(xù)轉動，液體被帶到排出腔強行排出。148 1.5泵的運行與維護1.5.1試車前的準備工作1.5.2泵啟動前的準備工作1.5.3泵啟動于啟動后的檢查1.5.4水泵機組的運行要求1.5.5水泵的停止 1.5.6水泵的運行故障及排

48、除1.5.7水泵機組異常時的緊急處理 1.5.8水泵機組的日常保養(yǎng) 1492風機風機是用來輸送氣體的一類通用機器，在水處理過程中被廣泛用于曝氣、通風等環(huán)節(jié)。水處理常用風機有離心機和羅茨鼓風機。150 2.1水處理 常用風機的基本知識1、離心鼓風機的特性在水處理中常用的離心風機是系列多級離心風機。多級離心風機采用了多級風葉組合，最多可有級風葉。適用于大風量、高風壓的工作條件。多級離心風式鼓風機進口形式共有兩種，即水平與垂直。出口形式共有三種，即上、左、右。1512、離心式渦輪鼓風機的形式多級渦輪鼓風機不僅葉輪強度高，而且長期運轉性能也穩(wěn)定。風機每級升壓1000mmH2O(9.9kpa)左右，處理

49、廠用的多為3-8級。單級增速鼓風機通過葉輪的高速旋轉，1級升壓，可達10000mmH2O(98KPa)左右，因高速旋轉，所以運轉聲音大。1523.羅茨鼓風機的特性、型式容積式回轉鼓風機有羅茨鼓風機和可變翼式鼓風機。污水處理廠主要使用羅茨鼓風機。 羅茨鼓風機的特點是：當壓力在一定范圍內變化時，其流量為一常數(shù)鼓風機有二葉型羅茨鼓風機與三葉型羅茨鼓風機。153常用風機的主要工作參數(shù)和型號表示方法: 主要工作參數(shù) :流量,風壓,轉速。級離心風機型號表示方法: 一般用數(shù)字與漢語拼音表示。羅茨鼓風機型號表示方法 一般也用數(shù)字與漢語拼音表示，但各生產廠表示方法有所不同，在選用時需要注意。 1542.2水處理

50、常用風機的構造及工作原理 2.2.1離心風機的結構與工作原理多級離心風機主要由原動機、機殼、風葉、傳動軸、聯(lián)軸器、進出風管、機座以及軸承、潤滑裝置、密封組件、進風過濾器等輔助零件組成。1551、機殼。風機的機殼由鑄鐵制作，或用鋼板焊接而成。2、轉子組件。轉子是風機的主要部件。它是由葉輪、主軸、軸套、排氣室、平衡盤，密封部件、聯(lián)軸器等部件組成。3、密封。離心風機的級間密封多是采用迷宮式氣封，軸端密封多是O形環(huán)和漲圈式密封。1564、入口調節(jié)片裝置。入口調節(jié)片裝置用于調節(jié)來自風葉的空氣流量。5、軸承。軸承是支承轉子，保證轉子能平穩(wěn)旋轉的部件，同時還可以調節(jié)轉子產生的徑向和軸向力。6、潤滑系統(tǒng)。離心風機的潤滑系統(tǒng)一般采用恒油位自流式潤滑，包括注油杯、注油槍等，而大型高速風機則單獨有由油泵、油箱、冷卻器等組成的潤滑系統(tǒng)。1572.2.2羅茨鼓風機的結構與工作原理羅茨鼓風機主要由機殼、傳動軸、主動齒輪、從動齒輪與一對葉輪轉子組成。1581、機殼。羅茨鼓風機的機殼有整體式和水平剖分式，結構簡單。2、密封。羅茨鼓風機的密封部件主要在伸出機殼的傳動軸和機殼的間隙密封，一般采用迷宮式密封或漲圈式密封和填料密封。3、軸承。羅茨鼓風機一般采用滾動軸承。4、齒輪。羅茨鼓風機機殼內兩轉子的轉動是靠各自的齒輪嚙合同步傳遞轉矩。5、轉子。羅茨鼓風機的轉子由葉輪和軸組成，葉輪的葉數(shù)有兩