硝化液回流泵是污水處理系統(tǒng)中脫氮除磷工藝的關(guān)鍵設(shè)備,其穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。由于硝化液中含有高濃度硝酸鹽、亞硝酸鹽、懸浮物及微生物,回流泵長(zhǎng)期運(yùn)行中極易出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢和堵塞問(wèn)題。

一、材料選擇與表面處理
1、過(guò)流部件材質(zhì)選擇
硝化液回流泵的過(guò)流部件(葉輪、泵殼、導(dǎo)葉)應(yīng)優(yōu)先選用耐腐蝕不銹鋼或雙相不銹鋼。SUS304不銹鋼適用于一般城市污水,SUS316L不銹鋼耐氯離子腐蝕性能更優(yōu),雙相不銹鋼2205在含氯離子和硫化氫的工業(yè)廢水中表現(xiàn)優(yōu)異。對(duì)于腐蝕性更強(qiáng)的工況,可選用鈦合金或哈氏合金,但成本較高。
2、表面處理技術(shù)
- 表面鈍化處理:不銹鋼部件通過(guò)酸洗鈍化處理,在表面形成致密的氧化鉻保護(hù)膜,顯著提高耐腐蝕性能;
- 表面涂層技術(shù):采用環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、陶瓷涂層等非金屬涂層,隔離腐蝕介質(zhì)與金屬基體;
- 電鍍處理:在碳鋼表面電鍍鎳、鉻等耐腐蝕金屬層,提高表面硬度和耐磨性;
3、機(jī)械密封材質(zhì)
機(jī)械密封是回流泵的關(guān)鍵部件,應(yīng)選用碳化硅對(duì)碳化硅或碳化硅對(duì)石墨的硬質(zhì)合金配對(duì),具有良好的耐磨性和耐腐蝕性。密封圈材料選用氟橡膠(FPM)或乙丙橡膠(EPDM),耐溫范圍-20℃至150℃,耐腐蝕性能優(yōu)異。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化
1、防堵塞葉輪設(shè)計(jì)
- 大通道葉輪:采用單流道或雙流道葉輪,通道寬度為普通葉輪的2-3倍,有效通過(guò)直徑可達(dá)50-100mm,防止纖維物和固體顆粒堵塞;
- 無(wú)堵塞葉輪:采用旋流式或渦流式葉輪,固體顆粒通過(guò)能力強(qiáng),適合含纖維、毛發(fā)等雜質(zhì)的污水;
- 開(kāi)式葉輪:葉輪與泵殼間隙較大,不易被纏繞物卡死,但效率略低于閉式葉輪;
2、泵體流道優(yōu)化
- 流道加寬:泵體流道設(shè)計(jì)成流線型,避免急轉(zhuǎn)彎和死區(qū),減少固體顆粒沉積;
- 自清潔結(jié)構(gòu):在泵體底部設(shè)置沖洗口,定期沖洗沉積物;
- 耐磨設(shè)計(jì):在易磨損部位(如葉輪出口、泵殼喉部)設(shè)置可更換的耐磨襯板;
3、機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)
- 外沖洗:從泵出口引清潔水沖洗機(jī)械密封,防止介質(zhì)中的固體顆粒進(jìn)入密封面;
- 內(nèi)沖洗:在泵內(nèi)設(shè)置沖洗管路,利用泵送介質(zhì)自身沖洗密封腔;
- 隔離液系統(tǒng):采用雙端面機(jī)械密封,中間注入隔離液(水或油),隔離泵送介質(zhì);
三、運(yùn)行管理措施
1、合理控制運(yùn)行參數(shù)
- 回流比控制:根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和脫氮要求,合理調(diào)節(jié)硝化液回流比(通常為100%-400%),避免回流泵長(zhǎng)期低流量運(yùn)行導(dǎo)致葉輪磨損加??;
- 變頻調(diào)速:采用變頻器調(diào)節(jié)泵轉(zhuǎn)速,使泵始終在高效區(qū)運(yùn)行,減少葉輪磨損和氣蝕;
- 避免干運(yùn)行:設(shè)置低液位保護(hù),防止泵干運(yùn)行導(dǎo)致機(jī)械密封燒毀;
2、定期維護(hù)保養(yǎng)
- 定期檢查:每周檢查泵振動(dòng)、噪音、溫度等運(yùn)行參數(shù),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理;
- 定期清理:每月清理泵體內(nèi)部和葉輪上的纏繞物和沉積物;
- 定期更換:根據(jù)運(yùn)行時(shí)間或磨損情況,定期更換機(jī)械密封、軸承等易損件;
3、預(yù)防性維護(hù)
- 備品備件:儲(chǔ)備易損件(機(jī)械密封、軸承、葉輪),縮短維修時(shí)間;
- 維修記錄:建立設(shè)備維修檔案,記錄故障現(xiàn)象、原因和處理措施,為預(yù)防性維護(hù)提供依據(jù);
- 狀態(tài)監(jiān)測(cè):安裝振動(dòng)傳感器、溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù);
四、化學(xué)防垢技術(shù)
1、加藥防垢
- 阻垢劑投加:在硝化液回流泵前投加阻垢劑(如聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽),抑制碳酸鈣、硫酸鈣等難溶鹽的結(jié)晶析出;
- 分散劑投加:投加分散劑(如聚丙烯酸鈉),使已形成的微小晶體保持懸浮狀態(tài),防止沉積結(jié)垢;
- pH調(diào)節(jié):控制硝化液pH在7.0-8.0之間,減少碳酸鈣結(jié)垢傾向;
2、物理防垢
- 磁化處理:在泵進(jìn)口管道安裝磁化器,改變水分子結(jié)構(gòu),降低結(jié)垢傾向;
- 電子除垢:安裝電子除垢儀,通過(guò)高頻電磁場(chǎng)改變鈣鎂離子的結(jié)晶形態(tài),使其不易附著在管壁;
- 超聲波防垢:利用超聲波的空化效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng),破壞已形成的垢層,防止繼續(xù)結(jié)垢;
五、堵塞物清理方法
1、機(jī)械清理
- 高壓水槍沖洗:使用高壓水槍?zhuān)▔毫?0-20MPa)沖洗泵體和葉輪上的沉積物和纏繞物;
- 機(jī)械刮除:對(duì)于硬質(zhì)結(jié)垢,使用刮刀、鋼絲刷等工具人工清理;
- 化學(xué)清洗:對(duì)于難以清除的結(jié)垢,采用酸洗(鹽酸、檸檬酸)或堿洗(氫氧化鈉)進(jìn)行化學(xué)清洗;
2、在線清理
- 反沖洗系統(tǒng):在泵出口設(shè)置反沖洗管路,定期反向沖洗泵體,清除沉積物;
- 自動(dòng)清污裝置:在泵進(jìn)口安裝格柵或破碎機(jī),自動(dòng)清除大顆粒雜物;
- 氣動(dòng)清堵:在泵體底部設(shè)置壓縮空氣接口,通過(guò)氣動(dòng)沖擊清除堵塞物;
六、總結(jié)與建議
硝化液回流泵的防腐防堵是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要從材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理、化學(xué)防垢等多個(gè)方面綜合施策。建議如下:
1、設(shè)計(jì)階段:根據(jù)水質(zhì)特性選擇合適的材料和結(jié)構(gòu),預(yù)留足夠的防堵措施;
2、運(yùn)行階段:建立完善的運(yùn)行維護(hù)制度,定期檢查、清理和維護(hù);
3、管理階段:建立設(shè)備檔案,記錄運(yùn)行參數(shù)和維修歷史,實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù);
4、技術(shù)創(chuàng)新:積極采用新材料、新技術(shù),如智能泵站、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性;
通過(guò)科學(xué)合理的防腐防堵措施,可顯著延長(zhǎng)硝化液回流泵的使用壽命,降低運(yùn)行維護(hù)成本,確保污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。