❶ 什麼是泵,如何分類的,主要用在哪裡
泵的分類
按工作原理分:
1.容積式泵
靠工作部件的運動造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體,並靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。
根據運動部件運動方式的不同又分為:往復泵和回轉泵兩類。
根據運動部件結構不同,有:活塞泵和柱塞泵;有齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環泵。
2.葉輪式泵
葉輪式泵是靠葉輪帶動液體高速回轉而把機械能傳遞給所輸送的液體。
根據泵的葉輪和流道結構特點的不同可分為:
1)離心泵
2)軸流泵
3)混流泵
4)旋渦泵。
3.噴射式泵
是靠工作流體產生的高速射流引射流體,然後再通過動量交換而使被引射流體的能量增加。
4.泵的其它分類
泵還可以按泵軸位置分為:
1)立式泵
2)卧式泵
按吸口數目分為:
1)單吸泵 (single suction pump)
2)雙吸泵 (double suction pump)
按驅動泵的原動機來分:
1)電動泵
2)汽輪機泵
3)柴油機泵
[其他詳細拓展]
泵
pump
泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體,使液體能量增加。泵主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等,也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
廣義上的泵是輸送流體或使其增壓的機械,包括某些輸送氣體的機械。泵把原動機的機械能或其他能源的能量傳給液體,使液體的能量增加。
水的提升對於人類生活和生產都十分重要。古代已有各種提水器具,如埃及的鏈泵(前17世紀)、中國的桔槔(前17世紀)、轆轤(前11世紀)、水車(公元1世紀) ,以及公元前3世紀古希臘阿基米德發明的螺旋桿等。公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發明了最原始的活塞泵滅火泵。早在1588年就有了關於4葉片滑片泵的記載, 以後陸續出現了其他各種回轉泵 。1689年,法國的D.帕潘發明了4葉片葉輪的蝸殼離心泵。1818年 ,美國出現了具有徑向直葉片 、半開式雙吸葉輪和蝸殼的離心泵。1840~1850年,美國的H.R.沃辛頓發明了泵缸和蒸汽缸對置的蒸汽直接作用的活塞泵,標志著現代活塞泵的形成。1851~1875年,帶有導葉的多級離心泵相繼發明,使發展高揚程離心泵成為可能。隨後,各種泵相繼問世。隨著各種先進技術的應用,泵的效率逐步提高,性能范圍和應用也日漸擴大。
泵的種類繁多,按工作原理可分為:①動力式泵,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉的葉輪對液體的動力作用,把能量連續地傳遞給液體,使液體的動能(為主)和壓力能增加,隨後通過壓出室將動能轉換為壓力能,又可分為離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等。②容積式泵,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,把能量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將液體強行排出,根據工作元件的運動形式又可分為往復泵和回轉泵。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵後混合,進行動量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動時流動中的部分水被升到一定高度傳遞能量 ;電磁泵是使通電的液態金屬在電磁力作用下產生流動而實現輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質、驅動方法、結構、用途等進行分類。
水的提升對於人類生活和生產都十分重要。古代就已有各種提水器具,例如埃及的鏈泵(公元前17世紀),中國的桔槔(公元前17世紀)、轆轤(公元前11世紀)和水車(公元1世紀)。比較著名的還有公元前三世紀,阿基米德發明的螺旋桿,可以平穩連續地將水提至幾米高處,其原理仍為現代螺桿泵所利用。
公元前200年左右,古希臘工匠克特西比烏斯發明的滅火泵是一種最原始的活塞泵,已具備典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出現了蒸汽機之後才得到迅速發展。
1840~1850年,美國沃辛頓發明泵缸和蒸汽缸對置的,蒸汽直接作用的活塞泵,標志著現代活塞泵的形成。19世紀是活塞泵發展的高潮時期,當時已用於水壓機等多種機械中。然而隨著需水量的劇增,從20世紀20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉泵所代替。但是在高壓小流量領域往復泵仍佔有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵獨具優點,應用日益增多。
回轉泵的出現與工業上對液體輸送的要求日益多樣化有關。早在1588年就有了關於四葉片滑片泵的記載,以後陸續出現了其他各種回轉泵,但直到19世紀回轉泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點。20世紀初,人們解決了轉子潤滑和密封等問題,並採用高速電動機驅動,適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體的回轉泵才得到迅速發展。回轉泵的類型和適宜輸送的液體種類之多為其他各類泵所不及。
利用離心力輸水的想法最早出現在列奧納多·達芬奇所作的草圖中。1689年,法國物理學家帕潘發明了四葉片葉輪的蝸殼離心泵。但更接近於現代離心泵的,則是1818年在美國出現的具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。1851~1875年,帶有導葉的多級離心泵相繼被發明,使得發展高揚程離心泵成為可能。
盡管早在1754年,瑞士數學家歐拉就提出了葉輪式水力機械的基本方程式,奠定了離心泵設計的理論基礎,但直到19世紀末,高速電動機的發明使離心泵獲得理想動力源之後,它的優越性才得以充分發揮。在英國的雷諾和德國的普夫萊德雷爾等許多學者的理論研究和實踐的基礎上,離心泵的效率大大提高,它的性能范圍和使用領域也日益擴大,已成為現代應用最廣、產量最大的泵。
泵通常按工作原理分容積式泵、動力式泵和其他類型泵,如射流泵、水錘泵、電磁泵、氣體升液泵。泵除按工作原理分類外,還可按其他方法分類和命名。例如,按驅動方法可分為電動泵和水輪泵等;按結構可分為單級泵和多級泵;按用途可分為鍋爐給水泵和計量泵等;按輸送液體的性質可分為水泵、油泵和泥漿泵等。
容積式泵是依靠工作元件在泵缸內作往復或回轉運動,使工作容積交替地增大和縮小,以實現液體的吸入和排出。工作元件作往復運動的容積式泵稱為往復泵,作回轉運動的稱為回轉泵。前者的吸入和排出過程在同一泵缸內交替進行,並由吸入閥和排出閥加以控制;後者則是通過齒輪、螺桿、葉形轉子或滑片等工作元件的旋轉作用,迫使液體從吸入側轉移到排出側。
容積式泵在一定轉速或往復次數下的流量是一定的,幾乎不隨壓力而改變;往復泵的流量和壓力有較大脈動,需要採取相應的消減脈動措施;回轉泵一般無脈動或只有小的脈動;具有自吸能力,泵啟動後即能抽除管路中的空氣吸入液體;啟動泵時必須將排出管路閥門完全打開;往復泵適用於高壓力和小流量;回轉泵適用於中小流量和較高壓力;往復泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物。總的來說,容積泵的效率高於動力式泵。
動力式泵靠快速旋轉的葉輪對液體的作用力,將機械能傳遞給液體,使其動能和壓力能增加,然後再通過泵缸,將大部分動能轉換為壓力能而實現輸送。動力式泵又稱葉輪式泵或葉片式泵。離心泵是最常見的動力式泵。
動力式泵在一定轉速下產生的揚程有一限定值,揚程隨流量而改變;工作穩定,輸送連續,流量和壓力無脈動;一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空後才能開始工作 ;適用性能范圍廣;適宜輸送粘度很小的清潔液體,特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用於給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。
其他類型的泵是指以另外的方式傳遞能量的一類泵。例如射流泵是依靠高速噴射出的工作流體 ,將需要輸送的流體吸入泵內,並通過兩種流體混合進行動量交換來傳遞能量;水錘泵是利用流動中的水被突然制動時產生的能量,使其中的一部分水壓升到一定高度;電磁泵是使通電的液態金屬在電磁力作用下 ,產生流動而實現輸送;氣體升液泵通過導管將壓縮空氣或其他壓縮氣體送至液體的最底層處,使之形成較液體輕的氣液混合流體,再借管外液體的壓力將混合流體壓升上來。
泵的性能參數主要有流量和揚程,此外還有軸功率、轉速和必需汽蝕裕量。流量是指單位時間內通過泵出口輸出的液體量,一般採用體積流量;揚程是單位重量輸送液體從泵入口至出口的能量增量 ,對於容積式泵,能量增量主要體現在壓力能增加上,所以通常以壓力增量代替揚程來表示。泵的效率不是一個獨立性能參數,它可以由別的性能參數例如流量、揚程和軸功率按公式計算求得。反之,已知流量、揚程和效率,也可求出軸功率。
泵的各個性能參數之間存在著一定的相互依賴變化關系,可以通過對泵進行試驗,分別測得和算出參數值,並畫成曲線來表示,這些曲線稱為泵的特性曲線。每一台泵都有特定的特性曲線,由泵製造廠提供。通常在工廠給出的特性曲線上還標明推薦使用的性能區段,稱為該泵的工作范圍。
泵的實際工作點由泵的曲線與泵的裝置特性曲線的交點來確定。選擇和使用泵,應使泵的工作點落在工作范圍內,以保證運轉經濟性和安全。此外,同一台泵輸送粘度不同的液體時,其特性曲線也會改變。通常,泵製造廠所給的特性曲線大多是指輸送清潔冷水時的特性曲線。對於動力式泵,隨著液體粘度增大,揚程和效率降低,軸功率增大,所以工業上有時將粘度大的液體加熱使粘性變小,以提高輸送效率。
特點和應用 動力式泵和容積式泵除了原理上有所不同以外,在工作特性和應用上也有較大的差異。
動力式泵的主要特點是:①一定的泵在一定轉速下所產生的揚程有一限定值。工作點流量和軸功率取決於與泵連接的裝置系統的情況(位差、壓力差和管路損失)。揚程隨流量而改變(圖2)。②工作穩定,輸送連續,流量和壓力無脈動。③一般無自吸能力,需要將泵先灌滿液體或將管路抽成真空後才能開始工作。④離心泵在排出管路閥門關閉狀態下啟動,旋渦泵和軸流泵在閥門全開狀態下啟動,以減少啟動功率。⑤離心泵適合於用高速電動機和汽輪機等直接驅動,結構簡單,製造成本低,維修方便。⑥適用性能范圍廣,離心泵的流量可以從幾到幾十萬米3/時,揚程可以從數米到數千米;軸流泵一般適用於大流量和低揚程(20米以下)。離心泵和軸流泵的效率一般在80%以下,高的可達90%。⑦適宜輸送粘度很小的清潔液體(例如清水),特殊設計的泵可輸送泥漿、污水等或水輸固體物。動力式泵主要用於給水、排水、灌溉、流程液體輸送、電站蓄能、液壓傳動和船舶噴射推進等。
容積式泵的主要特點是:①一定的泵在一定轉速或往復次數下的流量是一定的,幾乎不隨壓力而變。工作點壓力和軸功率取決於與泵連接的裝置系統的情況,因此當泵在排出管路不通(相當於系統阻力無限大)的情況下運轉時,其壓力和軸功率會增大到使泵或原動機破壞,所以必須設置安全閥來保護泵(蒸汽直接作用或壓縮空氣驅動的泵例外)。②往復泵的流量和壓力有較大脈動,需要採取相應的消減脈動措施;回轉泵一般無脈動或只有小的脈動。③具有自吸能力,泵啟動後即能抽除管路中的空氣吸入液體。④啟動泵時必須將排出管路閥門完全打開。⑤往復泵是低速機械,尺寸大,製造和安裝費用也大;回轉泵轉速較高,可達3000轉/分。⑥往復泵適用於高壓力(有高達350兆帕的)和小流量(100米3/時以下);回轉泵適用於中小流量(400米3/時以下)和較高壓力(35兆帕以下)。總的來說,容積泵的效率高於動力式泵,而且效率曲線的高效區較寬。往復泵的效率一般為70~85%,高的可達90%以上。⑦往復泵適宜輸送清潔的液體或氣液混合物,有的泵如隔膜泵可輸送泥漿、污水等,主要用於給水、提供高壓液源和計量輸送等。回轉泵適宜輸送有潤滑性的清潔的液體和液氣混合物,特別是粘度大的液體,主要用於油品、食品液體的輸送和液壓傳動方面。
離心泵的工作原理
葉輪安裝在泵殼內,並緊固在泵軸3上,泵軸由電機直接帶動。泵殼中央有一液體吸入4與吸入管5連接。液體經底閥6和吸入管進入泵內。泵殼上的液體排出口8與排出管9連接。
在泵啟動前,泵殼內灌滿被輸送的液體;啟動後,啟動後,葉輪由軸帶動高速轉動,葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下,液體從葉輪中心被拋向外緣並獲得能量,以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中,液體由於流道的逐漸擴大而減速,又將部分動能轉變為靜壓能,最後以較高的壓力流入排出管道,送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時,在葉輪中心形成了一定的真空,由於貯槽液面上方的壓力大於泵入口處的壓力,液體便被連續壓入葉輪中。可見,只要葉輪不斷地轉動,液體便會不斷地被吸入和排出。
編輯本段污水泵結構
葉輪、壓水室、是污水泵的兩大核心部件。葉輪的結構分為四大類:葉片式(開式、閉式)、旋流式、流道式、(包括單流道和雙流道)螺旋離心式四種。其性能的優劣,也就代表泵性能的優劣,污水泵的抗堵塞性能,效率的高低,以及汽蝕性能,抗磨蝕性能主要是由葉泵和壓水室兩大部件來保證。
編輯本段泵主要運用的領域
從泵的性能范圍看,巨型泵的流量每小時可達幾十萬立方米以上,而微型泵的流量每小時則在幾十毫升以下;泵的壓力可從常壓到高達19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被輸送液體的溫度最低達-200攝氏度以下,最高可達800攝氏度以上。泵輸送液體的種類繁多,諸如輸送水(清水、污水等)、油液、酸鹼液、懸浮液、和液態金屬等。
在化工和石油部門的生產中,原料、半成品和成品大多是液體,而將原料製成半成品和成品,需要經過復雜的工藝過程,泵在這些過程中起到了輸送液體和提供化學反應的壓力流量的作用,此外,在很多裝置中還用泵來調節溫度。
在農業生產中,泵是主要的排灌機械。我國農村幅原廣闊,每年農村都需要大量的泵,一般來說農用泵占泵總產量一半以上。
在礦業和冶金工業中,泵也是使用最多的設備。礦井需要用泵排水,在選礦、冶煉和軋制過程中,需用泵來供水先等。
在電力部門,核電站需要核主泵、二級泵、三級泵、熱電廠需要大量的鍋爐給水泵、冷凝水泵、循環水泵和灰渣泵等。
在國防建設中,飛機襟翼、尾舵和起落架的調節、軍艦和坦克炮塔的轉動、潛艇的沉浮等都需要用泵。高壓和有放射性的液體,有的還要求泵無任何泄漏等。
在船舶製造工業中,每艘遠洋輪上所用的泵一般在百台以上,其類型也是各式各樣的。其它如城市的給排水、蒸汽機車的用水、機床中的潤滑和冷卻、紡織工業中輸送漂液和染料、造紙工業中輸送紙漿,以及食品工業中輸送牛奶和糖類食品等,都需要有大量的泵。
總之,無論是飛機、火箭、坦克、潛艇、還是鑽井、采礦、火車、船舶,或者是日常的生活,到處都需要用泵,到處都有泵在運行。正是這樣,所以把泵列為通用機械,它是機械工業中的一類生要產品。
設計院在設計裝置設備時,要確定泵的用途和性能並選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始,那麼以什麼原則來選泵呢?依據又是什麼?
一 、了解泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數的要求。
2、必須滿足介質特性的要求。
對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵,要求軸封可靠或採用無泄漏泵,如磁力驅動泵、隔膜泵、屏蔽泵
對輸送腐蝕性介質的泵,要求對流部件採用耐腐蝕性材料,如AFB不銹鋼耐腐蝕泵,CQF工程塑料磁力驅動泵。
對輸送含固體顆粒介質的泵,要求對流部件採用耐磨材料,必要時軸封用採用清潔液體沖洗。
3、機械方面可靠性高、雜訊低、振動小。
4、經濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本最低。
5、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩、容易操作和維修方便等特點。
因此除以下情況外,應盡可能選用離心泵:
a、有計量要求時,選用計量泵。
b、揚程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時,可選用往復泵,如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。
c、揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
d、介質粘度較大(大於650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉子泵或往復泵(齒輪泵、螺桿泵)。
e、介質含氣量75%,流量較小且粘度小於37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。
f、對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應選用具有自吸性能的泵,如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(電動)隔膜泵。
二、知道泵選型的基本依據
泵選型依據,應根據工藝流程,給排水要求,從五個方面加以考慮,既液體輸送量、裝置揚程、液體性質、管路布置以及操作運轉條件等。
1、流量是選泵的重要性能數據之一,它直接關繫到整個裝置的的生產能力和輸送能力。如設計院工藝設計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時,以最大流量為依據,兼顧正常流量,在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。
2、裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據,一般要用放大5%—10%餘量後揚程來選型。
3、液體性質,包括液體介質名稱,物理性質,化學性質和其它性質,物理性質有溫度c密度d,粘度u,介質中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統的揚程,有效氣蝕餘量計算和合適泵的類型:化學性質,主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性,是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據。
4、 裝置系統的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側最低液面,排出側最高液面等一些數據和管道規格及其長度、材料、管件規格、數量等,以便進行系梳揚程計算和汽蝕餘量的校核。
5、 操作條件的內容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS(絕對)、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環境溫度操作是間隙的還是連續的、泵的位置是固定的還是可移的。
三、選泵的具體操作
根據泵選型原則和選型基本條件,具體操作如下:
1、根據裝置的布置、地形條件、水位條件、運轉條件,確定選擇卧式、立式和其它型式(管道式、潛水式、液下式、無堵塞式、自吸式、齒輪式等)的泵。
2、根據液體介質性質,確定清水泵,熱水泵還是油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質泵,或者採用無堵塞泵。安裝在爆炸區域的泵,應根據爆炸區域等級,採用相應的防爆電動機。
3、根據流量大小,確定選單吸泵還是雙吸泵;根據揚程高低,選單級泵還是多級泵,高轉速泵還是低轉速泵(空調泵)、多級泵效率比單級泵低,如選單級泵和多級泵同樣都能用時,首先選用單級泵。
4、確定泵的具體型號
確定選用什麼系列的泵後,就可按最大流量,(在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量),取放大5%—10%餘量後的揚程這兩個性能的主要參數,在型譜圖或者系列特性曲線上確定具體型號。操作如下:
利用泵特性曲線,在橫坐標上找到所需流量值,在縱坐標上找到所需揚程值,從兩值分別向上和向右引垂線或水平線,兩線交點正好落在特性曲線上,則該泵就是要選的泵,但是這種理想情況一般很少,通常會碰上下列兩種情況:
第一種:交點在特性曲線上方,這說明流量滿足要求,但揚程不夠,此時,若揚程相差不多,或相差5%左右,仍可選用,若揚程相差很多,則選揚程較大的泵。或設法減小管路阻力損失。
第二種:交點在特性曲線下方,在泵特性曲線扇狀梯形范圍內 ,就初步定下此型號,然後根據揚程相差多少,來決定是否切割葉輪直徑,
若揚程相差很小,就不切割,若揚程相差很大,就按所需Q、H、,根據其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點不落在扇狀梯形范圍內,應選揚程較小的泵。選泵時,有時須考慮生產工藝要求,選用不同形狀Q-H特性曲線。
5、泵型號確定後,對水泵或輸送介質的物理化學介質近似水的泵,需再到有關產品目錄或樣本上,根據該型號性能表或性能曲線進行校改,看正常工作點是否落在該泵優先工作區?有效NPSH是否大於(NPSH)。也可反過來以NPSH校改幾何安裝高度?
6、對於輸送粘度大於20mm2/s的液體泵(或密度大於1000kg/m3),一定要把以水實驗泵特性曲線換算成該粘度(或者該密度下)的性能曲線,特別要對吸入性能和輸入功率進行認真計算或較核。
7、確定泵的台數和備用率:
a、對正常運轉的泵,一般只用一台,因為一台大泵與並聯工作的兩台小泵相當,(指揚程、流量相同),大泵效率高於小泵,故從節能角度講寧可選一台大泵,而不用兩台小泵,但遇有下列情況時,可考慮兩台泵並聯合作:流量很大,一台泵達不到此流量。
b、對於需要有50%的備用率大型泵,可改兩台較小的泵工作,兩台備用(共三台)
c、對某些大型泵,可選用70%流量要求的泵並聯操作,不用備用泵,在一台泵檢修時,另一台泵仍然承擔 生產上70%的輸送。
d、對需24小時連續不停運轉的泵,應備用三台泵,一台運轉,一台備用,一台維修。
8、一般情況下,客戶可提交其「選泵的基本條件」,由我司給予選型或者推薦更好的泵產品。如果設計院在設計裝置設備時,對泵的型號已經確定,按設計院要求配置。
❷ 什麼牌子的增壓泵質量好
如下
一、日井
浙江曰井有限公司是一家專業從事各類水泵及控制設備的製造和買賣。曰井水泵秉承著「質量」「創新」「科學」的經營原則,並致力於提供技術高品質,高效率,節能,創新的產品和服務。曰井已建立完整的全自動電腦水泵測試平台,並擁有一支專業的研發團隊和先進的生產裝備線。
❸ 地下室用的馬桶什麼品牌好
首先關於馬桶的品牌這方面選擇的范圍還是比較大的,當然在選擇馬桶品牌的時候,還是要選擇一些知名度比較高的品牌這樣可以保證產品質量。一般常見的馬桶品牌個人覺得箭牌是一個非常不錯的選擇。而且鍵盤這個品牌它的質量非常的穩定,也有著非常好的口碑。
是的。污水處理中提升泵的特點:
1、提升葉輪具有最佳的水力設計,無纏繞堵塞現象;
2、軸和油室的密封先進可靠,並有防滲漏保護;
3、安裝方便迅速,可用於任何形狀的水池,佔地小;
4、操作簡單、易於維護、配套電機功率小、無噪音。
技術條件
1、污泥迴流泵轉動平穩自如,無卡死、停滯、振動等現象。
2、污泥迴流泵作密封氣壓試驗,試驗壓力為0.2Mpa。
3、污泥迴流泵採用雙機械密封結構和唇形密封結構,機械密封保證在10000小時內可靠運行而不需更換。
4、污泥迴流泵引出電纜採用YZW型橡膠套軟電纜或性能相同的其它電纜,電纜密封頭採用特殊硫化處理,以防電纜外皮破損而滲水至電機。
5、污泥迴流泵油室內設有密封泄漏保護裝置。
6、污泥迴流泵引出電纜中雙色線(黃/綠)規定為接地線,聯接可靠。接地標志明顯,在使用期內不易磨滅。
7、污泥迴流泵電機轉子採用動平衡試驗,平衡精度為G6.3。
8、污泥迴流泵電機定子繞組內設有熱保護開關。
9、污泥迴流泵運行期間,電源電壓、頻率與額定值的偏差及對電機性能和溫升的影響符合GB755的規定,電機的電氣性能符合JB/T8092、JB/Z346、GB5013.4中的規定。
10、污泥迴流泵在導軌支架上自由升降,可與預埋迴流管快速耦合,運行平穩、可靠。
❺ 醫院污水處理技術指南的第5章
消毒技術
5.1 醫院污水常用消毒技術
醫院污水消毒是醫院污水處理的重要工藝過程,其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒(如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)、輻射消毒(如紫外線、γ射線)。表5-1對常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優缺點進行了歸納和比較。
表5-1 常用消毒方法比較
5.2 液氯消毒系統
液氯消毒是醫院污水消毒中最常用的方式之一。氯(Cl2)是一種強氧化劑和廣譜殺菌劑,能有效殺死污水中的細菌和病毒,並具有持續消毒作用。氯消毒具有葯劑易得,成本較低;工藝簡單,技術成熟;操作簡單,投量准確;不需要龐大的設備等優點。但氯氣有毒,腐蝕性強,運行、管理有一定的危險性。
氯氣為受壓的液化氣體,一般用罐瓶、槽車、罐車、駁船等壓力容器裝運。
液氯消毒系統主要是由貯氯鋼瓶、加氯機、水射器、電磁閥、加氯管道及加氯間和液氯貯藏室等組成。
5.2.1 氯瓶
(1)一般情況下,宜採用小容量的氯瓶。氯瓶一次使用周期應不大於3個月。
(2)單位時間內每個氯瓶的氯氣最大排出量應符合下述規定:
容積為40升的氯瓶:750g/h;500kg的氯瓶:3000g/h。
5.2.2 加氯機
醫院污水採用液氯消毒時,必須採用真空加氯機,並將投氯管出口淹沒在污水中。
氯氣向污水中投加是經過加氯機水射器完成,水射器要求自來水有0.2MPa壓力,在水射器內形成負壓,將氯氣吸入並混合,然後將氯水投加至加氯點。
典型的醫院污水處理工藝加氯方式有兩種:虹吸式定比加氯和提升式自動定比加氯。
(1)當醫院污水站內集水管道高於站外公共污水管或水體水位時(通常需要有600mm的高差),可採用虹吸式定比加氯消毒系統。
(2)當污水需要提升才能排出站外,採用提升式自動定比加氯,消毒投加設備與提升泵同步運行,由集水池的水位控制污水泵自動啟動,同時控制投葯系統同步運行。
5.2.3加氯系統管材
(1)輸送氯氣的管道應使用紫銅管;輸送氯溶液的管道宜採用硬聚氯乙烯管,閥門採用塑料隔膜閥。
(2)加氯系統的管路應設耐腐蝕的壓力表,水射器的給水管上應設普通壓力表。
(3)加氯系統的管道應明裝,埋地管道應設在管溝內,管道應有一定的支撐和坡度。
5.2.4 加氯間和液氯貯藏室
使用液氯消毒時應設液氯貯藏室和加氯間。
(1)加氯間
醫院污水加氯間位置的選擇應根據醫院總體規劃、排出口位置、環境衛生要求、風向及維護管理和運輸等因素來確定。
加氯間主要放置加氯機等除氯瓶以外的加氯設備。加氯間內應有必要的計量、安全及報警等裝置。加氯間門向外開,使用防爆燈照明和其他防爆電機電器,設排風扇,換氣次數按12次/小時設計。排風扇設在加氯間低處,並考慮室外環境,要遠離人員活動場所。加氯間室內電氣、管道、地面等應考慮防止氯氣腐蝕。
(2) 液氯貯藏室
液氯貯藏室應盡量靠近投加地點。液氯貯藏室必須有吊裝設備(使用40kg小瓶可不安裝吊裝設備)和磅秤。
液氯貯藏室應設可容納氯瓶的水池,水池應保持一定水位,一旦氯瓶泄漏,應迅速將氯瓶推到水池中。
液氯貯藏室直接通向室外的門要向外開,應設排風設備,通風口設在房間離地400mm處。照明使用防爆燈具,設置安全和氯氣報警裝置。
5.2.5 適用范圍
1、液氯消毒不宜用於人口稠密區內醫院及小規模醫院的污水消毒。可用於遠離人口聚居區的規模較大(>1000床)且管理水平較高的醫院污水處理系統。
2、氯消毒由於余氯過高會造成地表水體內水生生物的死亡,因此當醫院污水排至地表水體時應採取脫氯措施或慎用氯消毒。
5.2.6 運行管理
1、嚴禁無加氯機直接向污水中投加氯氣。
2、液氯用槽車和鋼瓶包裝。氯包裝量:瓶裝充裝重量不得大於1.25kg/L,槽車裝充裝重量不得大於1.20kg/L。
3、在操作間或加氯間進口處應放置方便使用並有明顯標志的工具箱、維修工具、葯品及防毒面具等。
4、氯瓶放置在磅秤或氯量顯示儀上,小瓶應該豎放、大鋼瓶則是卧放並固定,不得使其滾動。
5、並聯的氯瓶應設置備用瓶,通過自動或手動切換裝置更換新氯瓶。
6、氯瓶和加氯機要避開暖氣、陽光和明火。為保證正常供氯,氯瓶間的室內溫度應保持中溫(15℃)。
7、液氯運輸、貯存等按GB11984執行。
5.3 二氧化氯消毒
二氧化氯具有高效氧化劑、消毒劑以及漂白劑的功能。作為強化氧化劑,它所氧化的產物中無有機氯化物;作為消毒劑,它具有廣譜性的消毒效果。
二氧化氯必須現場制備。現場制備二氧化氯的方法主要為化學法和電解法。
1、化學法制備二氧化氯消毒工藝是以氯酸鈉、亞氯酸鈉、次氯酸鈉和鹽酸等為原料,經反應器發生化學反應產生二氧化氯氣體,再經水射器混合形成二氧化氯水溶液,然後投加到被消毒的污水中進入消毒接觸池消毒。
2、電解法制備二氧化氯消毒工藝是以飽和食鹽水為原料通過電解產生二氧化氯、氯氣、過氧化氫、臭氧的混合氣體,用於消毒。混合氣體的協同作用,具有廣譜的殺菌能力,其消毒效果遠強於任何單一的消毒劑。
5.3.1 工程設計
1、化學法制備二氧化氯消毒工藝
(1)二氧化氯消毒系統設計和發生器選型應根據醫院污水的水質水量和處理要求確定,並考慮備用。
(2)因原料為強氧化性或強酸化學品,儲存間必須考慮分開安全儲放;儲存量為10~30天的用量。
(3)二氧化氯溶液濃度應小於0.4%,其投加量應與污水定比或用余氯量自動控制。
(4)應設計二氧化氯監測報警和通風設備。
2、電解法制備二氧化氯消毒工藝
(1)電解法制備二氧化氯設備主要由電解槽、電源、水泵和水射器組成。電解槽使用6V或12V兩種直流電源。
(2)電解法制備二氧化氯設備的溶鹽裝置一般與發生器一體化,但因二氧花氯為混合消毒氣體,為了能定比投氯,必須設置溶液箱。
(3)二氧化氯是由水射器帶出並溶於水的,所以設備間必須有足夠的壓力自來水,如水壓不夠0.2MPa,需加設管道泵。
(4)應注意設備排氫管的設計,及時排除在設備運行過程中產生的可爆炸氣體。
5.3.2 適用范圍
1、二氧化氯消毒不宜用於人口稠密區及大規模醫院的污水消毒。可用於遠離人口聚居區、規模較小的醫院污水處理系統。
2、由於二氧化氯在空氣中和水中濃度達到一定程度會發生爆炸,因此該法適用於管理水平較高的醫院污水處理系統。
3、化學法適用於規模>500床的醫院污水處理消毒系統。
4、二氧化氯消毒由於余氯過高會造成地表水體內水生生物的死亡,因此當醫院污水排至地表水體時應採取脫氯措施或慎用二氧化氯消毒。
5.3.3 運行管理
1、二氧化氯活化液不穩定,應現配現用。
2、配製溶液時,忌與鹼或有機物相混合。
3、投加量根據實際水質水量實驗確定。
5.4 次氯酸鈉消毒
次氯酸鈉消毒是利用商品次氯酸鈉溶液或現場制備的次氯酸鈉溶液作為消毒劑,利用其溶解後產生的次氯酸對水中的病原菌具有良好的殺滅效果,對污水進行消毒。
1、次氯酸鈉發生器
利用電解食鹽水(或海水)製取次氯酸鈉水溶液。這種發生器的優點是結構簡單、自動化程度高、電耗低、耗鹽量小,生產的次氯酸鈉可達10~12% (有效氯含量)。其缺點是在電極表面易形成鈣鎂等沉積物,需要經常清洗電極。
商品次氯酸鈉溶液有效氯含量為10%~12%,次氯酸鈉為淡黃色透明液體,具有與氯氣相同的特殊氣味。
2、漂白粉及漂粉精消毒
漂白粉(Ca(OCL)2)為白色粉末狀,具有強烈氣味,化學性質不穩定,易分解而失效,能使大部分有機色彩氧化褪色或漂白。
漂粉精是較純的次氯酸鈣,有效氯含量為65%~70%,是一種較穩定的氯化劑,密封良好時能長期保存(1年左右)。 漂粉精用於醫院污水消毒可以直接使用粉劑投加到醫院污水中,既可用於乾式投加法,也可以將漂粉精溶解在水裡,製成溶液投加到污水中,稱濕式投加。還有一種方法是漂粉精製成片劑用消毒機投加。
5.4.1 工程設計
1、配套建築物及設備
採用次氯酸鈉發生器消毒的污水處理站應根據次氯酸鈉發生器的型號及其附屬設備要求進行布置。一般要求需要有專用的鹽液制備間和次氯酸鈉發生器設備間。鹽液制備間與次氯酸鈉發生器設備間宜分為兩個房間。
2、主要工藝參數
(1)根據污水的水質水量、處理級別計算投氯量,按投氯量選擇次氯酸鈉發生器型號及台數,然後計算用鹽量、貯鹽量。
(2)污水量按最高日污水量計算,鹽水池按12~24h設計。
(3)次氯酸鈉溶液貯槽按8~16h設計。
3、次氯酸鈉的投配
次氯酸鈉發生器所產生的次氯酸鈉溶液貯存在貯槽內,可採用虹吸式自動投加或與污水泵連動投加,將溶液通過投加管、電磁閥、流量計將溶液投加到污水池或污水管中。
4、漂精粉的投加
(1)漂精粉的濕式投加系統需設置溶葯槽和投配槽。
(2)溶葯槽和投配槽一般用塑料製成,溶葯槽需設有攪拌器,一般設置2個,投配槽可設1個,沉渣排入下水道,溶葯槽和投配槽大小按處理污水量和投葯量計算確定。
5.4.2 適用范圍
1、次氯酸鈉消毒不宜用於人口稠密區內及大規模醫院的污水消毒。可用於遠離人口聚居區、規模較小的醫院污水處理系統。
2、漂粉精、漂白粉適用於規模<300床的經濟欠發達地區醫院污水處理消毒系統。
3、電解法次氯酸鈉發生器適用於管理水平較高的醫院污水處理消毒系統。
4、二氧化氯消毒由於余氯過高會造成地表水體內水生生物的死亡,因此當醫院污水排至地表水體時應採取脫氯措施或慎用氯消毒。
5.4.3 運行管理
1、次氯酸鈉溶液貯槽應防腐蝕,可用聚氯乙烯板或玻璃鋼製作。
2、在使用次氯酸鈉溶液消毒時,必須注意保存條件,經常分析化驗其有效氯含量,以便掌握有效氯的衰減情況,確定每次的最佳送貨量和送貨周期,減少氯的損失。
3、商品次氯酸鈉應在21℃左右避光貯存。
4、漂白粉應貯存於乾燥、陰涼通風的倉庫中,防止日曬雨淋,應遠離火種和熱源,不可與有機物、酸類及還原劑共存。
5、漂粉精放入溶葯槽,加水配製成有效氯含量為1%~5%的溶液,靜止澄清,使用上清液投加。每日配製1~2次。
5.5 氯消毒接觸池
1、醫院污水消毒按運行方式可分為連續消毒和間歇消毒兩種方式。
2、接觸消毒池的容積應滿足接觸時間和污泥沉積的要求。傳染病醫院污水接觸時間不宜小於1.5小時,綜合醫院污水接觸時間不宜小於1.0小時。
3、連續式消毒的接觸池有效容積為污水部分容積和污泥部分容積之和。
4、間歇式消毒時,接觸池的總有效容積應根據工作班次、消毒周期確定,一般宜為調節池容積的1/2。
5、接觸消毒池一般分為兩格,每格容積為總容積的一半。池內應設導流牆(板),避免短流。導流牆(板)的凈距應根據水量和維修空間要求確定,一般為600~700mm。接觸池的長度和寬度比不宜小於20:1。接觸池出口處應設取樣口。
6、設計時應按設計選定的處理工藝流程的實際運行情況,按最不利情況進行組合,校核實際接觸時間,以滿足設計要求。
5.6 氯消毒設計要點
當污水採用氯消毒工藝時,其設計加氯量可按下列數據確定:
1、液氯消毒系統參照《室外排水設計規范》GBJ14-87有關章節進行設計。
2、加強處理效果的一級處理出水的設計加氯量以有效氯計,一般為30-50mg/L。
3、二級處理出水的設計參考加氯量一般為10-15 mg(有效氯)/L。
4、當污水採用其他方法消毒時,其設計投加量應根據具體水質確定。
5、加葯設備至少為2套,1用1備。
6、氯投加量為參考值,運行中應根據余氯量和實際水質水量實驗確定投加量。
5.7 臭氧消毒
臭氧,分子式為O3,具有特殊的刺激性臭味,是國際公認的綠色環保型殺菌消毒劑。臭氧在水中產生氧化能力極強的單原子氧(O)和羥基(OH),羥基(OH)對各種致病微生物有極強的殺滅作用,單原子氧(O)具有強氧化能力,對各種病毒、細菌均有很強的殺滅能力。
臭氧消毒具有反應快、投量少;適應能力強,在pH5.6~9.8、水溫0~37℃范圍內,臭氧消毒性能穩定;無二次污染;能改善水的物理和感官性質,有脫色和去嗅去味作用。但缺點是無持續消毒功能、只能現場生產使用、臭氧消毒法設備費用較高、耗電較大。
臭氧制備法有電暈放電法、紫外線法、化學法和輻射法等,工程一般採用電暈放電法。
5.7.1 工程設計
1、醫院污水臭氧處理站應設置空壓機房、臭氧發生器設備間和操作間。空壓機房安放空壓機,空壓機應防震和防止雜訊。臭氧發生器間應留有設備檢修空間。臭氧接觸塔在寒冷地區應設在室內,尾氣處理後設排氣管排出室外。
2、醫院污水消毒的主要工藝參數如表5-2所示。
表5-2醫院污水臭氧消毒的主要工藝參數
3、在選擇臭氧發生器時,要根據污水水質及處理工藝確定臭氧投加量,再根據臭氧投加量和單位時間處理水量確定臭氧使用量,按每小時使用臭氧量選擇臭氧發生器台數及型號。
4、臭氧與污水接觸方式一般採用鼓泡法,氣泡分散越小,臭氧利用率越高,消毒效果越好。因此要選擇氣水混合效果好的臭氧進氣裝置。
5、臭氧系統設備管道應做防腐處理與密封。
6、臭氧設備間應設置通風設備,通風機應安裝在靠近地面處。
7、在工藝末端必須設置尾氣處理或尾氣回收裝置,反應後排出的臭氧尾氣必須經過分解破壞或回收利用,達到排放標准。
5.7.2 適用范圍
1、採用二級處理的醫院污水最好採用臭氧消毒,這樣可以減少臭氧的投加量,降低設備投資費用和運行費用。
2、投資及運行費用較高,適用於管理水平較高的傳染病醫院及綜合醫院污水處理。
5.7.3 運行管理
1、臭氧對人有毒,國家規定大氣中允許濃度為0.2mg/m3。
2、臭氧為強氧化劑,濃度越高對接觸物品損害越重,使用時應注意。
3、在使用時應控制影響臭氧殺菌作用的因素,包括溫度、相對濕度、有機物、pH、水的渾濁度、水的色度等。
4、在產臭氧過程中,避免放電電極潮濕而造成斷路。
5、臭氧的產量受電壓、進氣量和進氣壓力的影響。
6、臭氧的投加量和剩餘臭氧量在消毒中起著重要作用,使用時應注意控制。
5.8 紫外線消毒
消毒使用的紫外線是C波紫外線,其波長范圍是200~275nm,殺菌作用最強的波段是250~270nm。紫外線消毒技術是利用特殊設計的高功率、高強度和長壽命的C波段紫外光發生裝置產生的強紫外光照射流水,使水中的各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體受到一定劑量的紫外C光輻射後,其細胞組織中的DNA結構受到破壞而失去活性,從而殺滅水中的細菌、病毒以及其它致病體,達到消毒殺菌和凈化的目的。紫外線殺菌速度快,效果好,不產生任何二次污染,屬於國際上新一代的消毒技術。但要求水中懸浮物濃度較低,以保證良好的透光性。
5.8.1 工程設計
1、採用紫外線消毒時要求被處理的水中懸浮物濃度<10mg/L,在此條件下推薦的照射強度為25-30μW/cm2,照射時間>10s。
2、紫外線消毒系統可採用明渠型或封閉型。相對而言,明渠型比封閉型更容易監測和維護,對水流阻力也小。
3、紫外系統內還應包括清洗設施。醫院污水應採用設置自動清洗裝置。
4、紫外系統用於醫院污水處理過程中排放的氣體消毒時,採用循環式紫外空氣消毒裝置。
5、紫外燈管應專業回收。
5.8.2 適用范圍
1、出水懸浮物濃度小於10mg/L的污水處理系統可採用紫外消毒方式;
2、在有特殊要求的情況下,如排入某些有特殊要求的水域時,可採用紫外消毒方式;
5.8.3 運行管理
1、不得使紫外線光源照射到人,並注意眼睛的防護,以免引起損傷。
2、在使用過程中,要特別注意對紫外線燈管輻照度值進行測定。
3、使用的紫外線燈,新燈的輻照強度不得低於90uw/cm2,使用中紫外線的輻照強度不得低於70 uw/cm2,凡低於70 uw/cm2者應及時更換燈管。
4、紫外線消毒的最適宜溫度范圍是20~40℃,溫度過高過低均會影響消毒效果。
5、在使用過程中,應保持紫外線燈表面的清潔,一般每兩周用酒精棉球擦拭一次,發現燈管表面有灰塵、油污時,應隨時擦拭。
❻ 如何進化污水處理污水的方法有哪些
污水處理
開放分類: 工業技術、理工學科、給水排水設計、水質標准、通用術語
sewage treatment,wastewater treatment
為使污水經過一定方法處理後,達到設定的某些標准,排入水體、排入某一水體或再次使用等的採取的某些措施或者方法等。
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
國內外城市污水處理廠發展概況
水是經濟發展和社會可持續發展的一個重要因素。隨著城市規模的不斷擴大和人口的增加,水環境污染成了一大難題。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制約許多城市可持續發展的主要原因之一。「環境保護」是我國的基本國策,中國可持續發展的戰略與對策制定的2000年治理目標,要求城市污水集中處理率達20%。目前,我國正處於城市污水處理事業的大發展時期,尤其隨著國家西部大開發戰略的實施,中國中西部環境與生態保護已被提上首要議事日程。
城市生活污水處理自200年前工業革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個地區文明與否的一個重要標志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理污水,並回用。處理工藝也從傳統活性污泥法、氧化溝工藝發展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達到不同的出水要求。我國城市污水處理相對於國外發達國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進技術、設備和經驗的同時,必須結合我國發展,尤其是當地實際情況,探索適合我國實際的城市污水處理系統。
結合我國實際情況,參考國外先進技術和經驗,建設城市污水處理廠應符合以下幾個發展方向:
(1)總投資省。我國是一個發展中國家,經濟發展所需資金非常龐大,因此嚴格控制總投資對國民經濟大有益處。
(2)運行費用低。運行費用是污水處理廠能否正常運行的重要因素,是評判一套工藝優劣的主要指標之一。
(3)佔地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發展和規劃的一個重要因素。
(4)脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)也明確規定了適用於所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標准和氨氮排放標准。這就意味著今後絕大多數城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
(5)現代先進技術與環保工程的有機結合。現代先進技術,尤其是計算機技術和自控系統設備的出現和完善,為環保工程的發展提供了有力的支持。目前,國外發達國家的污水處理廠大都採用先進的計算機管理和自控系統,保證了污水處理廠的正常運行和穩定的合格出水,而我國在這方面還比較落後。計算機控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發展的方向。
結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
污水處理的目前的難點在於降低水中的高含量的氯離子、氟離子等
❼ 污水處理廠建築設計
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在目前污水處理廠建築的設計中,設計師要根據污水處理工程的特點,借鑒他人的經驗與技術,慎重選擇工藝、考慮優化方案。同時重視發揮地區性的文化特點,在滿足污水處理工藝流程要求的基礎上,將污水處理廠建築的特點、功能與地域、民族、文化相結合,充分發掘並塑造獨特的企業形象,豐富企業文化的內涵。追求污水處理廠建築物與自然環境、文化環境的整體協調,豎起一座座環保形象的豐碑。
1、污水處理廠的工藝流程
整個污水處理過程是通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者篩率器之後進入沉砂池,再經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理)。初沉池的出水進入生物處理設備,用活性污泥法和生物膜法,生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法、混凝沉澱法、砂濾法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
2、污水處理廠建築物設計的特點
2.1、基礎工程設計
主要構築物如提升泵房、臭氧接觸池、鼓風機房、臭氧發生器室等基礎一般採用<500預應力薄壁管樁基礎,有效樁長12m,根數根據實際需要確定。注意預應力管樁施工時採用靜壓法,打樁施工時先打試樁。
2.2、主體結構工程設計
管廊及濾池底板、壁板、走道板等主體結構一般採用現澆C25補償收縮防水混凝土,混凝土抗滲等級S6;磚砌體用MU10燒結多孔磚,地面以下用M10水泥砂漿砌築,地面以上用M5混合砂漿;墊層用C10混凝土,預制板用C30混凝土;鐵梯欄桿均採用不銹鋼欄桿。
2.3、提升泵房、臭氧接觸池設計
提升泵房、臭氧接觸池構築物的設計等級、基礎與結構的施工方法同其他建築物,但面層則有不同的做法:外立面用水泥砂漿分層抹平,白色長條外牆面磚貼面。水池非露天頂板採用拋光玻化磚面層;內壁採用清水混凝土,清水混凝土表面修整後,採用IPN8710-2B兩地兩面防腐塗層。
2.4、廢水池設計
一般面層做法為地板面用C20素混凝土找坡;壁板內外壁及頂板底面採用清水混凝土;由於水池全部埋入土中,水池頂板頂面和水池壁板外側均要求刷冷底子油二道。
2.5、污泥濃縮池設計
地基一般採用換土墊層法施工,挖去淤泥質黏土層至粉質黏土層,並換成中粗砂墊層至池底。面層做法為:底板面、壁板及毛石混凝土錐壁內壁採用1B2水泥砂漿分層抹平;外壁地面以下刷冷底子油二道,地面以上外壁用水泥砂漿抹光,中高檔外牆用塗料刷面。走道板面採用廣場地面磚。
2.6、鼓風機房、臭氧發生器室設計
建築耐火等級、屋面防水等級按要求設計,一般為現澆鋼筋混凝土框架結構,基礎為<500預應力薄壁管樁基礎。1)砌體工程:通常室內設計地面以下採用MU10標准黏土磚,M10水泥砂漿砌築;室內設計地面以上採用MU10燒結多孔磚,M5混合砂漿砌築。2)屋面工程:通常建築找坡材料為膨脹珍珠岩,保溫材料為聚苯乙烯泡沫塑料保溫板40厚,防水塗料採用1.5厚JS高分子防水塗料,防水卷材採用氯化聚乙烯橡膠共混卷材。3)頂棚工程:通常採用輕鋼龍骨穿孔金屬板吊頂,紙筋灰抹面。4)牆面裝修工程:牆面基層水泥砂漿均加抗滲王)?型,內牆面用白色乳膠漆面或瓷磚飾面;外牆面用面磚面。5)門窗工程:通常採用鋁合金門窗或木門窗。6)油漆防腐工程:一般木製預埋件冷底子油兩度防腐,金屬預埋件及明露鐵件刷PN8710防腐塗料防腐;木門滿刮膩子。
2.7、脫水機房設計
基礎一般採取柱下獨立基礎和條形基礎。其他構造跟鼓風機房、臭氧發生器室相似。
2.8、其他建築物設計
廠區內變配電設備房、綜合辦公樓、化驗室、宿舍、食堂和保安室等的設計,只要考慮滿足基本生產控制要求即可,主要是為了節約投資。在污水處理廠建築物整體土建設計時,應結合污水處理廠規模、污水水質、處理工藝及當地的實際條件和場地岩土工程條件,積極穩妥地採用先進技術,減少佔地面積,降低工程投資。
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3、污水處理廠建築設計的發展趨勢
3.1、污水處理廠建築的風景化趨勢
越來越多的建設單位及設計師開始將建築的規劃設計中心從以往的污水處理設備轉移到以人與自然的理念上來,重視並努力體現人對自然風景的熱愛。在建築空間設計上,創造讓人產生美感和親切感的良好生活環境,最終達到人與自然的統一協調。
3.2、污水處理廠建築的高科技化趨勢
污水處理廠建築在建築材料上是利用高科技材料,提高建築的靈活性、通用性和多樣化;在建築結構體繫上,採用新型大跨度結構體系;在技術及設備上,更多地滿足污水處理與管理的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環境無污染化等要求;在信息技術上,建立計算機自動化控制系統,使工藝流程、信息流更加順暢。
3.3、污水處理廠建築的節能環保趨勢
由於污水、污泥本身的臭氣在工藝流程中釋放出來,給周邊環境帶來一定程度的污染,為此對臭氣的處理,要污水處理廠消除自身污染。採用鼓風曝氣的污水處理廠要選擇低雜訊的鼓風系統,污泥採用填埋處置工藝,要防止污泥廢液污染地下水,並將廢液進行處理後方可排放。採用污泥乾燥焚燒工藝的污泥處置廠,要將有毒害氣體進行處理,防止有毒害氣體污染大氣。
3.4、污水處理廠建築的多元化趨勢
污水處理廠投資主體的多元化、建設場地地域文化的多元化、企業品牌的多元化以及多元文化背景下的設計事務所的參與等,極大地促進了污水處理廠建築多元化的形成和發展。國內設計師們在接受全球性的同時,也開始承認各民族、地區和地方文化的價值,在平等合作、競爭的同時,正在努力創造豐富多彩的跨文化的特色建築。
3.5、污水處理廠建築的城市設計化趨勢
在各級政府重視城鎮設計的大背景下,也應重視污水處理廠建築。污水處理廠不能只簡單地完成單體設計,而應從城市設計的高度,將建築學的學科特徵應用到創造城市空間上,對城市規劃進行合理延伸和補充,並致力於廠區交通與城市交通流線的條理化。建立建築與城市的生態關系以及可持續發展性,必將為城市帶來全新的形象。有些污水處理廠通過建立企業標志建築,塑造了城市地標性視覺焦點和建築形象。
4、結束語
任何國家在經濟發展的同時,隨之帶來了不同程度的環境污染,而污水是造成環境污染的來源之一。污水這個污染源的出現已引起了各級政府的關注,治理水污染的措施和法律法規也隨之出台,其中建設污水處理廠為重要舉措之一。目前已經有不少城鎮和工業區投入大量資金建設和運營污水處理廠。建設污水處理廠,已經成為其他城鎮和工業區凈化污水環境的必要措施。
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