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,*,第八章,废水处理常用机械设备,第一节 管道和阀门,第二节 水泵与风机,第三节 格栅除污机与刮油刮泥机,知识目标,掌握常用的水处理通用机械设备基本知识,掌握主要水处理机械设备的参数选择/运行调试方法,能力目标,能够根据中小型水电站设计数据进行准确的水处理通用机械和设备的选择,能够进行水处理通用机械设备的调试,运行管理操作,第四节 曝气设备的运行与管理,第八章 废水处理常用机械设备第一节 管道和阀门第二节 水泵与,1,第一节,管道和阀门,一、管道,管道,黑色金属管,有色金属管,第八章,废水处理常用机械设备,非,金,属,管,水,泥,管,第一节 管道和阀门一、管道管道黑色金属管有色金属管第八章 废,2,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,阀门可定义为通过改变管道通路断面以控制管道内流体流量、流向及压力值的装置。阀门在管路中主要起到的作用是：接通或截断介质；防止介质倒流；调节介质的压力、流量等参数；分流、混合或分配介质；防止介质压力超过规定数值，以保证管路或容器、设备的安全。阀门的传动方式有：手动、气动、电动、液动及电磁动等。,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备,3,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(一)阀门分类,1.截断阀,其作用是接通或截断管路中的介质流。截断阀类包括闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀等.,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(一),4,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(一)阀门分类,2.止回阀,又称单向阀或逆止阀，其作用是防止管路中的介质倒流。,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(一),5,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(一)阀门分类,3.安全阀,安全阀类的作用是防止管路或压力容器装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(一),6,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(一)阀门分类,4.调节阀,调节阀类包括调节阀、节流阀和减压阀。其作用是调节介质的压力、流量等参数。,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(一),7,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(一)阀门分类,5.分流阀,分流阀类包括各种分配阀和疏水阀等，其作用是分配、分离或混合管路中的介质。,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(一),8,第一节,管道和阀门,二、阀门,第八章,废水处理常用机械设备,(二)阀门的型号,第一节 管道和阀门二、阀门第八章 废水处理常用机械设备(二),9,第一节,管道和阀门,三、阀门的选用原则,第八章,废水处理常用机械设备,选用阀门首先要掌握介质的性能、流量特征，以及温度、压力、流速、流量等性能，然后结合工艺、操作、安全诸因素，选用相应类型、结构形式、型号规格的阀门.,1、接通和截断介质用阀门,通常选用流阻较小，通道为直通的阀门,2、控制流量用的阀门,通常选用易于调节流量的阀门,第一节 管道和阀门三、阀门的选用原则第八章 废水处理常用机械,10,第一节,管道和阀门,三、阀门的选用原则,第八章,废水处理常用机械设备,3、换向分流用阀门,根据换向分流需要，这种阀可有三个或更多的通道，适宜选用旋塞阀和球阀。,4、带有悬浮颗粒的介质用阀门,如果介质带有悬浮颗粒，最适于采用其启闭件沿密封面的滑动带有擦拭作用的阀门，如平板闸阀。,第一节 管道和阀门三、阀门的选用原则第八章 废水处理常用机械,11,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,泵是通过将机械能转换为液体能量,并用于输送液体的机械设备。在废水处理中，水泵类设备大约占机械设备投资费用的15%20%，是主要的动力设备，也是主要的耗能设备。,根据泵的工作原理主要分为叶片式泵、容积式泵和其他类型泵等三大类型。根据叶轮出水流方向可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和斜向流三种。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,12,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（一）离心泵,离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此离心泵在工业生产中应用最为广泛,。据统计，在废水处理装置中，离心泵的使用量占泵总量的70%80%。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,13,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（一）离心泵,工作原理,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,14,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（一）离心泵,主要零部件,1泵壳；,2叶轮；,3密封环；4叶轮螺母；5泵盖；,6密封部件；7中间支承；8轴；,9悬架剖件,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,15,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（一）离心泵,特性曲线,离心泵的特性曲线反映泵在恒定转速下的各项性能参数。国内泵厂提供的典型的特性曲线如图8-9，一般包括H-Q线、N-Q线、-Q线和NPSHr-Q线。它是选择和使用水泵的依据。其中,Q-H叫扬程曲线,，,Q-P叫功率曲线,，,-Q叫效率曲线,，,NPSHr-Q叫必需气蚀余量曲线,。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,16,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（二）轴流泵和混流泵,工作原理,1.轴流泵,轴流泵是流量大、扬程低、比转数高的叶片式泵，轴流泵的液流沿转轴向流动，但其设计的基本原理与离心泵基本相同。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,17,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（二）轴流泵和混流泵,2.混流泵,混流泵内液体的流动介于离心泵与轴流泵之间，液体斜向流出叶轮，即液体的流动方向相对叶轮而言既有径向速度，也有轴向速度。其特性也介于离心泵与轴流泵之间。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,18,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（三）螺旋泵,螺旋泵被广泛用于农业灌溉、排涝、提升污水及污泥等方面，尤其是提升污水处理厂的污泥，具有其独特的优越性。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,19,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（三）螺旋泵,工作原理,螺旋泵在工作时，电机带动泵轴及叶轮转动，叶轮给流体一种沿轴向的推力作用，使流体源源不断地沿轴向流动。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,20,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（三）螺旋泵,工作特性,螺旋泵的特点是扬程低，转速低，流量范围较大，效率稳定，适合于农业排水、城市排涝，尤其适用于污水厂提升回流活性污泥。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,21,第二节,水泵与风机,一、水泵的结构及工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,（四）潜水排污泵,潜污泵的特点是机泵一体化，可长期潜入水中工作。近年来，潜污泵在给排水工程中应用越来越广泛。潜水排污泵按其叶轮的形式分离心式、轴流式和混流式。,第二节 水泵与风机一、水泵的结构及工作原理第八章 废水处理常,22,第二节,水泵与风机,二、水泵的运行管理与维护,第八章,废水处理常用机械设备,启动时的注意事项,(1)离心泵在进口阀门全开,出口阀门全闭状态下开启；,(2)启动时空转时间不能过长,一般2-3min；,(3)启动时如发现有电机的嗡嗡声而未转动有可能是缺相运行,此时应迅速切断电源,待检查原因处理后再启动；,(4)对于降压启动的水泵，切换时间不宜过短或过长，最好在,-s之间，以达到保护电气设备的目的,第二节 水泵与风机二、水泵的运行管理与维护第八章 废水处理常,23,第二节,水泵与风机,二、水泵的运行管理与维护,第八章,废水处理常用机械设备,泵常见故障,(1)腐蚀和磨损,(2)机械故障,(3)性能故障,(4)轴封故障,第二节 水泵与风机二、水泵的运行管理与维护第八章 废水处理常,24,第二节,水泵与风机,三、风机的结构与工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,.离心式鼓风机,离心鼓风机的原理是将利用高速旋转的叶轮产生的离心力将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转化为势能(压力)，然后随着流体的增压，又使静压能转化为速度能，从而把输送的气体送入管道或容器内。,离心鼓风机噪音较小，效率较高，适用于大、中型污水处理厂。如果所配电机为变速电机，离心鼓风机就变为变速鼓风机，根据曝气池混合液溶解氧浓度，可以自动调整鼓风机开启台数和转数，以最大限度节约能耗。,第二节 水泵与风机三、风机的结构与工作原理第八章 废水处理常,25,第二节,水泵与风机,三、风机的结构与工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,.离心式鼓风机,离心式鼓风机是由机壳、转子组件、密封组件、轴承、润滑装置及其它辅助零件组成。,单级鼓风机剖面图,二级鼓风机剖面图,第二节 水泵与风机三、风机的结构与工作原理第八章 废水处理常,26,第二节,水泵与风机,三、风机的结构与工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,.罗茨,鼓风机,罗茨鼓风机为容积回转式鼓风机，在制造时要求两转子和壳体的装配间隙很小，故气体在压缩过程中回流很少，此种鼓风机的压力比其他型式的鼓风机要高，根据操作要求，压力在定范围内可调，但体积流量不变。罗茨鼓风机是低压容积式鼓风机，产生的压缩空气量是固定的，而排气压力由系统阻力决定，即根据需要确定，因此适用于鼓风压力经常变化的场合。,第二节 水泵与风机三、风机的结构与工作原理第八章 废水处理常,27,第二节,水泵与风机,三、风机的结构与工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,工作过程,.罗茨,鼓风机,第二节 水泵与风机三、风机的结构与工作原理第八章 废水处理常,28,第二节,水泵与风机,三、风机的结构与工作原理,第八章,废水处理常用机械设备,3,.离心式通风,机,离心式通风机的工作原理于离心泵大致相同，只不过作用的介质是气体而不是液体。电动机带动叶轮旋转，叶轮上叶片流道间的气体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩向叶轮边缘，以较高的速度离开叶轮，进入机壳运动，最后经出风口排向输气管道；同时，叶轮中心处产生真空，周围气体在外界压力作用下而被吸向叶轮，这样不断吸入，不断流出，风机源源不断送风。,第二节 水泵与风机三、风机的结构与工作原理第八章 废水处理常,29,第二节,水泵与风机,四、风机的运行与维护,第八章,废水处理常用机械设备,1、鼓风机的检查,齿轮齿的检查。检查齿轮箱内大小齿轮齿的任何损坏情况。,测量增速齿轮的齿隙。,清理叶轮，应彻底清除灰尘，以防止其不平衡，并且不要使用钢丝刷或类似物，以避免造成叶轮表面的损坏。,通过叶轮的液体渗透试验，看叶轮上是否有裂纹使用液体渗透试验，尤其要注意叶片根部。,除去外部扩压器的灰尘。彻底清除黏结到扩压器上的灰尘，因为它可以使流量降低。,检查轴承的每个孔，拆卸之后，用油进行清洗并查看轴承内侧的每个孔中有无阻塞物。,在检查轴承间隙和磨损情况过程中，一定不要损坏轴承表面，也不要对轴承做任何改变或调整，因为它是适合于高速旋转的专用型式。,第二节 水泵与风机四、风机的运行与维护第八章 废水处理常用机,30,第二节,水泵与风机,四、风机的运行与维护,第八章,废水处理常用机械设备,2、鼓风机的组装,鼓风机的重新组装顺序按照拆卸的逆顺序进行；但应注意如下几点：,当泵体装入时，一定要重新装配所有的内件。,当安装油封时，一定要注意齿轮箱的顶部和底部不要颠倒。,当轴承装入时，应固定每个螺钉和柱销。,在安装轴承箱的上半部过程中，不要毁坏油封，止推轴承等部件。,当安装齿轮箱盖时，打入定位锥销。,当装入叶轮螺母和叶轮键时，为防止双头螺栓(用于齿轮箱和蜗壳安装)在拆卸时松动，应把防松油漆涂在螺栓上。,第二节 水泵与风机四、风机的运行与维护第八章 废水处理常用机,31,第二节,水泵与风机,四、风机的运行与维护,第八章,废水处理常用机械设备,3、,机组运行中的维护,要定期检查润滑油的质量,应经常检查油箱中的油位，不得低于最低油位线,应经常检查轴承出口处的油温，应不超过60,应定期清洗滤油器,经常检查空气过滤器的阻力变化,经常注意并定期测听机组运行的声音和轴承的振动,严禁机组在喘振区运行,应按照电机说明书的要求，及时对电机进行检查和维护。,第二节 水泵与风机四、风机的运行与维护第八章 废水处理常用机,32,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,一、格栅除污机,第八章,废水处理常用机械设备,1、高链式格栅除污机,高链式格栅除污机主要适用于泵站及污水处理厂渠道较深的进水口，拦截和去除污水中较大漂浮物和悬浮物，保证后续工序的安全运行，属于典型的粗格栅。该机主要由传动装置、框架、除污耙、撇渣机构、同步链条、栅条等组成,设备运行时，机内两侧各有一圈链条作同步运转，当链条由除污机上部的驱动装置带动后，耙架受链条铰结点和导轨的约束作平面运动，当耙板运动到除渣口部位时，除渣装置在重力作用下，耙板上的污物被铲刮到除渣口而除去。,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机一、格栅除污机第八章 废水处理,33,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,一、格栅除污机,第八章,废水处理常用机械设备,2、旋转式格栅除污机,旋转式格栅除污机的格栅是由一组独特的齿耙组装成回转筛网，由减速机驱动链轮使齿耙筛网作连续回转运行，齿耙筛网下部浸在水中，回转过程中将污水中的漂浮污物耙到筛网上，带出水面，到达顶部时，由于弯机的导向作用，相邻齿耙产生相对折向运行，大部分污物靠自重脱落进入小车或皮带输送机上，粘在耙齿上的部分污物由特别设置的尼龙刷清污机构反向运动清理干净。,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机一、格栅除污机第八章 废水处理,34,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,二、平流式刮油刮泥机,第八章,废水处理常用机械设备,1、集油管,平流式刮油刮泥机通常由集油管和链条式刮油刮泥机组成成套设备，广泛用于水厂（沉淀池）或污水处理厂的（沉砂池、初沉池、二次沉淀池、隔油池等）平流式排油、排砂和排泥。,集油管主要用于收集液面的浮油、浮渣和泡沫等，安装在液面上的集油管有固定式、手动式和机械式三种形式，机械式集油管一般采用涡轮涡杆传动，通过涡杆的转动，可使集油管顺时钟、逆时钟转动各40度以内。,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机二、平流式刮油刮泥机第八章 废,35,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,二、平流式刮油刮泥机,第八章,废水处理常用机械设备,2、链条式刮油刮泥机,链条式刮油刮泥机设备结构较为简单，设备外型见下图刮板在池中作连续的回转运动，移动速度适中，刮一次8小时，对污水扰动较小，有利于悬浮物沉淀，不需往返换向，而且设备的驱动装置在池顶的平台上，因此配电和维修都很简单，安装维护也比较方便。,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机二、平流式刮油刮泥机第八章 废,36,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,三、刮泥机和吸泥机,第八章,废水处理常用机械设备,1、刮泥机,刮泥机按运行方式可分为搅拌式刮泥机、中心传动刮泥机、周边传动刮泥机等多种形式，主要用于污水处理过程中初沉池、二沉池和浓缩池的排泥。城市污水处理厂最常用的是中心传动刮泥机,运行时间污水经中心稳流筒布水流向周边溢水槽，随着流速的减低，污水中的悬浮物被分离而沉于池底，由刮板将沉淀的污泥刮集中到中心集泥槽中，靠静水压力将其从污泥管中排出。,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机三、刮泥机和吸泥机第八章 废水,37,第三节,格栅除污机与刮油挂泥机,三、刮泥机和吸泥机,第八章,废水处理常用机械设备,2、吸泥机,吸泥机常用于排除沉淀池底的污泥，在化工、冶金等工业废水处理中得到广泛应用。按排泥的方式一般分为泵吸和虹吸两种，按池型可又分为带斜管和不带斜管两种，其中桁架式吸泥机应用较多,第三节 格栅除污机与刮油挂泥机三、刮泥机和吸泥机第八章 废水,38,第四节,曝气设备的运行与管理,一、鼓风曝气设备,第八章,废水处理常用机械设备,鼓风曝气设备要由供气设备、气泡扩散设备和连接管道三部分组成。,1、,多孔性扩散设备,多孔性扩散设备亦称微孔曝气设备，一般用陶瓷或高分子材料制成布满微小气孔的板,(,圆盘)或管，这种扩散设备的特点是产生的气泡小，气液相接触面积大，充氧效率高。,第四节 曝气设备的运行与管理一、鼓风曝气设备第八章 废水处理,39,第四节,曝气设备的运行与管理,一、鼓风曝气设备,第八章,废水处理常用机械设备,鼓风曝气设备要由供气设备、气泡扩散设备和连接管道三部分组成。,、非,多孔性扩散设备,非多孔性扩散设备主要有穿孔管、圆形扩散器、喷嘴扩散器、气水冲击式扩散器及水力剪切箱等。,这里主要介绍射流曝气设备，它被广泛应用于调节池曝气、曝气池、接触氧化池充氧工艺。,第四节 曝气设备的运行与管理一、鼓风曝气设备第八章 废水处理,40,第四节,曝气设备的运行与管理,二、机械曝气设备,第八章,废水处理常用机械设备,1、水平轴曝气机,水平轴曝气机又称转刷曝气机。转刷曝气机是氧化沟工艺中普遍采用的一种卧轴式水平推流式表面曝气设备，主要由户外立式电动机、减速机、主轴、刷片、轴承座、电气控制等部分构成,第四节 曝气设备的运行与管理二、机械曝气设备第八章 废水处理,41,第四节,曝气设备的运行与管理,二、机械曝气设备,第八章,废水处理常用机械设备,、垂直轴曝气机,垂直轴曝气机种类繁多,有固定式与浮筒式两种。,倒伞形叶轮曝气机为垂直轴表面平推曝气机,主要设备由电动机、联轴器、减速箱、叶轮、升降装置、机座、倒伞形叶轮、电气控制等部分构成,泵,(E),形叶轮曝气机主要设备由电动机、联轴器、减速机、升降装置、机座、泵,(E),形叶轮、电气控制等部分构成。,第四节 曝气设备的运行与管理二、机械曝气设备第八章 废水处理,42,第四节,曝气设备的运行与管理,二、机械曝气设备,第八章,废水处理常用机械设备,、机械曝气设备运行中的主要问题,曝气机是大型机电设备，在启动前要检查减速箱内的润滑油,(,油位应在油标尺测量杆的上、下限之间,),检查托承和减速箱输出轴的密封处,检查各部分螺栓、连接件是否松动,有松动的要加以紧固。,启动电动机,观察运行后运转方向是否正确。打开输油管上端的旋塞,检查有无润滑油流出。,操作人员应定期将电动机、减速机上面的污垢擦拭、清就干净,以保证安全正常运转。,第四节 曝气设备的运行与管理二、机械曝气设备第八章 废水处理,43,
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