中心传动刮泥机更新为周边传动吸泥机后的良好使用

摘要： 通过介绍悬臂式中心传动刮泥机和周边传动吸泥机的优缺点，结合本单位在纯氧曝气二沉淀池液相高度不够的情况下，成功将悬臂式刮泥机改造为周边传动吸泥机，解决了刮泥机存在的一些隐患和缺陷，在原二沉池充分发挥了周边传动吸泥机的优势，使生产更加稳定，污泥回流量更便于调整。

关键词：中心传动吸刮泥机 周边传动吸泥机 液相高度活性污泥

中图分类号：S141文献标识码： A

1.引 言

刮泥机在水处理行业运用较普遍，根据其工作原理和工作形式可分为旋转式、桥式；中心传动、周边传动；吸泥机、刮泥机等等很多种类。在这里主要分析的是中心传动刮泥机和周边传动吸泥机，这两种都是比较成熟的污水生化处理设备，其都有各自的特点，根据不同现场环境，充分发挥其优势，尽可能回避劣势，在日常生产和维护中也在不断尝试。

2. 悬臂式中心传动吸刮泥机在生产中的应用

悬臂式中心传动刮泥机普遍应用于污水处理厂沉淀池，将生化处理中重要物质活性污泥用底部刮板或改装后的吸泥鸭嘴汇集污泥至池底中心集泥坑，由回流污泥泵将收集污泥重新回调至前方生化装置。刮泥机的运行状态直接影响生化污泥的回调情况，影响生化装置稳定运行，是生化处理装置中的关键设备。

悬臂式刮泥机构造：驱动为中心传动，由电动机、立式减速机、带外齿的回转轴承、主轴、刮臂、刮板及控制柜等组成。刮臂在传动装置带动下绕池中心轴线旋转，刮臂上的刮板将沉积在池底的污泥由外向内推向池底泥坑。当运行过程中，由于刮板、刮臂受异物卡塞或集泥过多等意外原因导致传动过扭，在其扭矩达到设定值时，过扭保护机，另外还有减速机和转动齿轮联轴器安全销，也起到安全保护作用。刮泥板为矩形板，靠近池底的一边装有夹布氯丁橡胶板，利用悬臂保持刮泥板与池底平行，并能调节其距池底的距离。同时可通过对刮泥板的布置使刮泥均匀，不会产生污泥沉积，并有足够的强度使之不变形。

2.1悬臂式刮泥机特点

(1) 中心传动比周边传动设计环节少，机械效率高，结构紧凑。

(2) 中心传动受力点集中，采用了过扭保护机构，当扭矩达到设定值时自动报警停机，时间 短、扭矩大剪断安全销保障设备运行安全可靠。

(3) 电气元件均采用户外型，电气采用直接接线，电路不参与转动安全可靠，可实现随机控制和远程控制。

2.2 悬臂式刮泥机在长期运行中出现些的问题

（1）在日常生产中，悬臂刮泥机污泥回流污泥效果无法观察，只有依靠回流污泥泵回调氧曝装置过程中进行采样，才能观察分析污泥效果，分析和观察的结果有一定的滞后性。

（2）在污泥浓度调整变化时，中空的悬臂的平衡会产生变化，会出现刮板托底的现象，造成刮泥机销钉经常断裂，传动系统保护，影响刮泥机连续运行。

（3）沉淀池回流活性污泥调整不方便，无法根据沉淀活性污泥颜色和浓度选择性汲取，只等污泥由外延推至中心位置后回调。

（4）对于采用中心传动悬臂式刮泥机，主动机在中间，阻力力臂较长，需要驱动功率要大些，并且外界阻力对驱动电机作用明显。

（5）对于我公司悬臂式刮泥机一侧为刮臂，一侧为吸泥鸭嘴，吸泥鸭嘴堵塞是无法发现和及时清除的，只有等到检修时才能在池体清空后对泥鸭嘴清理。

（6）由于沉淀池产生的沉降，会造成池体和池底倾斜，池底和中心立体轻微倾斜会造成刮臂平衡交化，产生刮板拖地现象，增加转动阻力。

3. 周边传动吸刮泥机在生产中应用

周边传动吸泥机也是污水生化处理常用设备，普遍应用于污水处理厂沉淀池，是将沉淀池中的活性污泥依靠回流污泥槽的内、外液位差，将池底活性污泥沿固定绗架上的吸泥管由下而上进入污泥储槽，污泥回流井，由回流污泥泵将收集污泥重新回调至前方生化装置。除回流活性污泥流向不同，其运行作用与悬臂式刮泥机相同。

3.1 周边传动吸泥机构造：

周边传动吸泥机驱动由电动机、减速器等驱动部分组成；另外还包括旋转绗架、吸泥管、导泥槽、储泥槽、稳流桶、电源滑环和控制柜等。

3.2 周边传动吸刮泥机的优势

（1）回流生化装置的活性污泥可以从导流槽观察，通过吸泥管的调整阀，选择性的控制回流污泥的位置并且能控制流量。

（2）周边传动吸泥机的绗架两端橡由滚动胶轮支撑，运行平稳，吸泥管刮板平衡，不会产生刮板拖地，产生过负荷现象。

（3）由于是刮吸泥机周边传动，驱动在两端，力臂较长，会使驱动电机功率大幅下降。

4. 将悬臂中心传动刮泥机更新为周边传动吸泥机过程介绍

4.1 前期悬臂中心传动刮泥机运行情况

水务部纯氧曝气的二次沉淀池的刮泥机自1999年建成，运行中为提高运行效果也进行过一些小改造，运行的这台悬臂式中心传动吸刮泥机，能够满足日常生产要求，由于长期连续在工业污水生产中运行，碳钢材质的刮泥机悬臂严重腐蚀，给连续稳定运行带来严重影响，经过申请准备将其进行设备更新。通过长期连续运行，原悬臂式吸刮泥机由于沉淀池直径41米，中心柱的轻微变化就会造成悬臂外端产生大幅变化，造成刮板和吸泥鸭嘴拖地、悬臂平衡不易掌握等缺点，经常出现负荷过大造成安全销断裂现象。介于以上现象和比对其它装置运行情况，考虑将悬臂式中心传动吸刮泥机更新为周边传动吸泥机。但由于原先二沉淀池液相部分深度、中心柱进水口和污泥出口位置、电源位置、回流污泥流向形式、池体外堰高度等都与周边传动吸泥机安装要求相差很大，通过分析实际情况，要利用现有的条件，在原沉淀池上安装周边传动刮泥机，给我们提出了严峻的挑战。

原沉淀池液相部分只有3.5米，吸泥机的中心集泥槽和辐流稳流桶的高度几乎占去沉淀池的液相部分，造成现有的沉淀池液相高度不能安装储泥槽和稳流桶。通过细致的分析和计算，在设备更新改造过程中采用在稳流桶外安装回流储泥槽和污泥引导管的方案，成功选择和采用周边传动吸泥机，运行中改变了原先悬臂式刮泥机的不足，运行达到预期效果。图1：更新后的周边传动吸泥机

4.2 在原沉淀池中更新安装周边传动吸泥机遇到的一些问题。

（1）首先沉淀池池体深度不够是主要难克服的问题之一。吸泥机完成吸泥过程要求回流污泥储槽和导泥槽部分在液面以下，内外形成液位差，使回流污泥进入导流槽和污泥储槽。要回流污泥槽位置与原出水管位置相当，安装回流槽就会遮挡了原先进水管位置，影响沉淀池进水。原先使用的沉淀池的液位部分高度只有3.5米，按照目前使用的沉淀池如果更换为周边传动吸泥机，吸泥机的回流污泥槽会把沉淀池中心柱进水口完全挡住。

并且按照通常安装，在回流污泥槽下方需要安装稳流桶。如果在原沉淀池安装会造成回流污泥槽遮挡进水口，同时稳流桶安装靠下，影响辐流效果的现象。

（2）原先使用悬臂式刮泥机时污泥槽在池底部中心周围与回流污泥井相连，活性污泥是由刮板从池底四周刮至底部污泥槽。原沉淀池更新吸泥机后，污泥沿吸泥管依靠液位差向上集中到污泥槽， 更新后吸泥机污泥槽在上，原先刮泥机污泥槽在下，污泥流向与原先不同。污泥储槽也是更新吸泥机的主要困难点。

（3）悬臂式刮泥机属中心传动，动力由池体中心中心柱上电机和减速机提供。动力电缆沿绗架与控制箱连接，属于固定安装。周边传动吸泥机整体在转动，原固定安装线缆和控制箱无法使用。（要靠滑环将电源分配给绗架两端驱动电机，池底开槽铺电缆，池中心引出）

（4）沉淀池中心柱要安装压力轴承，绗架落在轴承上旋转，绗架为水平安装，形成中心压力轴承支撑与两端旋转胶轮支撑绗架在一个水平线上。实际原沉淀池旋转无轨道，要达到水平，轨道与池壁上平面还要相差400mm。

5. 对以上问题进行分析，制定可行方案

5.1针对回流污泥槽阻挡进水管；污泥槽与稳流桶连接液相部分浅，影响辐流沉淀效果的问题解决方法。

我们采用回流污泥槽和稳流桶外套式结构型式，这是个创新，也是在现有条件无法改变的情况下，要实现功能的相对较好的方法。所说的外套式结构就是稳流桶在最里层，依靠辐流高度和进水口的位置计算出稳流桶的直径和高度，稳流桶固定在中心柱上，作为里层。稳流桶外层安装污泥槽，污泥储槽与绗架固定成整体随绗架转动。在稳流桶外壁和旋转的储泥槽就形成了污泥储槽实际容积空间。这样能够解决池体液相部分低，污泥槽遮挡进水管、稳流桶位置不能根据进水口和液相高度合理设置影响沉淀效果的几个问题。

5.2针对周边吸泥机污泥汇集到液面上部污泥储槽，无法与池底部污泥储槽和原设备连通问题解决方法。

采用在稳流桶外部污泥储槽底部开孔加装导流管，池底部污泥储槽加盖板密封开孔连同导流管的方法。也就是在稳流桶外壁周围焊接底部水平的外延环板，环板与污泥储槽橡胶密封相连 ，在环板底部平均分配8个Ф233的孔，与底部盖板对应。中间焊接8根Ф219的不锈钢管连通。完成污泥沿吸泥管－导泥槽－污泥储槽－污泥导管－原污泥储槽－污泥原管路。

这个环节在污泥储槽与稳流桶外延板的密封和8根导泥管与底板和盖板焊接是个关键点。污泥储槽与稳流桶密封要求橡胶密封安装准确牢固外，整体安装绗架的水平度以及稳流桶的同心度也是影响密封严密程度的关键。8根新焊接污泥导管与外延、底板焊接变形也会影响密封的严密程度。

5.3针对原先固定电源和控制箱无法使用于周边传动刮泥机。

周边传动吸泥机电机两台在绗架两侧，电机和电源随绗架转动。我们采用动力控制箱安装在沉淀池附近固定位置，输出动力电源从控制箱引出，沿沉淀池壁、池底开槽埋设穿线套管沿中心立柱向上经过滑环转换，将电源送与驱动电机。有两台电机完成设备的动能。

5.4针对通过在原池壁上平面浇筑轨道，解决绗架水平安装标高差。

具体我们采用以中心柱标高为基准，在原沉淀池圆周上浇注周边传动吸泥机的轨道，依靠胶轮轨道的浇筑高度找平绗架安装水平的标高差。

结束语

由悬臂式中心传动刮泥机更换为周边传动吸泥机后，运行已有近一年时间，运行稳定，工艺指标良好。周边传动刮泥机的更换是项尝试，两种型式刮吸泥机在不同现场条件和工艺要求下都有自身特点和优势。这次改造采用周边传动吸泥机也是根据现场条件，为了克服现场存在的悬臂较长、能耗较大、操作不便等缺点，经过认真测算和计算分析形成的更新方案，是刮泥机在污水处理装置的一种尝试，也为吸、刮泥机在选择和互换选用上多了一种比较和选择。

参考文献：

1 陆在宏，吴今明，唐意祥。给水厂排泥水处理工艺研究。给水排水，1993，19（10）：11

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