污水处理厂水处理设备管理应用全解析.doc

污水处理厂培训教材污水处理机械设备部分1、污水设备的分类：在污水处理厂所使用的设备中，大致可分为两大类，即：通用设备和非标设备。其中，常用的通用设备有：管道、阀门、水泵、搅拌器及推流器、鼓风机与压缩机；常用的非标设备有：格栅除污机、除砂吸砂设备、刮泥机、浓缩机、污泥脱水设备、消毒设备、膜处理设备等，这些非标设备都是污水处理的专用设备。2.2设备管理基础知识在污水处理厂，格栅除污机、除砂设备、刮泥机、污泥浓缩机、表面曝气机、吸泥机等为运行工艺上重要的大型设备。这些设备没有完全的定型产品，大多数是按照具体的工艺要求单独设计生产的。只有保证这些设备安全、正常运行，充分发挥这些设备的工作潜能，才能使整个污水处理厂正常地运转起来。这是污水处理及一线设备维修保养人员的一项重要任务。下面是这些设备在运行管理和维护方面所应注意的几个问题。（1）熟悉所管理的设备要使用好设备，首先要熟悉设备。仔细地阅读产品的出厂说明书是第一步，一般来说，说明书上都注明设备的品种、型号、规格及工作特点；操作要领、注意事项、安全规程及加油的部位、所加油脂的品种、每次换油的间隔等。有的说明书上还注明故障的原因及排除方法，维修时间应注意事项等。要对照设备逐项将说明书上的内容搞懂。有的设备说明书比较简单，操作人员可向设备管理技术人员及生产厂家的现场服务技术人员学习、咨询。应注意的一点是，设备生产厂家的产品说明书上很少介绍自己产品的缺点。然而每种产品都或多或少有其不足之处。操作人员可通过长期的操作、观察，积累一部分经验，逐步了解设备的缺点，并摸索出相应的解决措施。（2）建立完善的监测巡回检查制度 污水处理厂的大型工艺设备分布分散，且大部分处于露天或者半露天位置，因此建立并严格地执行巡回检查制度就显得格外重要。大中型污水处理厂里一般都有中心控制室，它可以对这些设备实现远距离监控。这些监控必须在24h内不间断地进行，这样一旦发生故障可以及时远控停机并马上到现场处理。除此以外，针对设备运行状况到运行现场巡回检查仍是必不可少的。一般来说，对24h不间断运行的设备，白天应每23h检查一次，夜间也至少安排23次检查。对于无远距离监控的污水处理厂，对设备巡查的密度还应适当加大。在巡查中如发现设备有异常情况，如卡死、异常声响、堵塞、异常发热等，应及时停机采取措施。操作人员应了解每天的天气预报，这除了对水处理工艺有用以外，对工艺设备的安全运行也有不可忽视的意义。我们应对可能出现的灾害性天气及时采取预防措施。如雨雪即将来临时，应着重检查设备的防雨措施，特别是电器、油箱、齿轮箱是否可能进水；寒潮即将来临时，应检查防冻措施。雨后应及时清除设备上及行走路线上的积水，配电箱、集电环箱、变速箱、控制箱、液压油箱内如不慎进水应及时采取措施，雪后应及时清除设备及设备行走路线的积雪。（3）对设备运行方案的最佳调度 我们知道，任何一种机械设备及其零部件都有一定的运行寿命。我们在使设备在良好的工作状态下运行，保证其正常使用寿命的同时，在保证完成水处理任务的前提下，尽量减少设备的无效运转及低效运转，保证大部分设备的满负荷运行，也能起到延长设备实际寿命的作用。下面试举几个例子。如果某一台格栅上积累过多的栅渣，则开机时会造成机耙负担过重甚至卡死。但频繁开机或每次开机时间过长，则会增加除污机的磨损，而实际上大部分是无效运行的。因此应根据来水的情况、垃圾积累情况调整开机频率及每次运转的时间，做到在及时清除水中栅渣，不影响进水的情况下减少除污机的无效工作，减少设备的磨损。又如刮泥机，有些污水处理厂总是让其昼夜不停地运转，实际上操作者并不了解池底污泥沉积状况及刮泥机的负荷。经验表明大部分初沉池刮泥机是可以调整为间歇运行的，到底运行多少时间、停多少时间是要根据来水情况长期摸索的，以不造成污泥在池底积累厌氧为宜。适当的间歇运行不但会减少刮泥机的磨损，还能节约宝贵的电力。由于生物法处理污水的工艺特点，二次沉淀池的吸泥机是不可能间歇运行的，否则会降低回流污泥的活性，会回流不均匀，但可在满足出水水质的前提下使每组二沉池满负荷运行。这样就可以使一部分二沉池吸泥机处于停机保养状态，可最大限度地减少吸泥机的磨损。（4）设备的润滑要使设备保持长期、稳定、正常的运行，就要时刻保持各运转部位良好的润滑状态。润滑油脂除了使设备在运转中减少磨擦、磨损之外，还有防腐、防漏及降温等功能。一般设备在出厂之前就规定了其加油的部位、加油量、每次加换油脂间隔的时间以及在什么样的温度条件下加什么油脂。但各个污水厂的设备工作条件不同，气候条件不同，因此还应由本单位的专业技术人员根据本单位的条件定出各个设备的加油规章。对购买来的油脂应贴上标签，分类保管，严防错用、污染、混合或进水。一般情况下，设备运转的初期称为“磨合期”。在此期间，会有较多的金属碎屑从齿轮、轴承及其它部位被磨下而进入润滑油中，特别是减速箱、变速箱这类情况就十分明显。如摆线针轮行星减速箱，在初运转300h后，机油中都可沉淀出较多的金属碎屑。应在设备运转的200500h将油箱中的脏油排出，并用柴油清洗后加入干净的油。设备进入正常的磨损后，可按有关的规章加换油脂。应当指出，加油加脂也不是多多益善，加到规定的油位即可。比如一些高速运转的轴承，如果润滑脂加得太满，轴承温度会升高。一些变速箱如果加油过多，油会溢出，影响清洁，流进电机还会影响电机的寿命。在北方地区，室外气温随季节不同会有很大变化，一些油脂遇严寒会变得粘稠，甚至凝固，而夏季又会因油脂粘度过低降低润滑效果，有时造成漏油。因此在室外运行的设备应根据季节不同更换合适的油脂。对一些开放式传动的部位，如齿轮副、螺杆、蜗轮蜗杆及链轮链条等，表面的润滑油脂会粘上风吹来的尘砂及水中的污物，影响润滑效果和加速磨损，应根据运转条件的不同定期清洗，更换油脂。有些油脂，如普通润滑油与合成润滑油，钙基润滑脂与二硫化钼，它们之间是不能混用的，在换新油品时应将旧的润滑油全部清除后才加入。对在较长时间内停用的设备，如备用机械或正在维修保养的设备，应保持润滑油、液压油、润滑脂的规定油位及数量，因为停用的设备更容易生锈。目前机械设备使用的润滑系统和方法很多，通常可按润滑剂的使用方式和利情况为分散润滑系统和集中润滑系统两大类；同时这两类润滑系统又可分为全损耗性和循环润滑两类。 除以上分类而外，还可根据所供给的润滑剂类型，将润滑方法分为润滑油润滑（或称稀油润滑）、润滑脂润滑（或称干油润滑）以及固体润滑、气体润滑等。 分散润滑 常用于润滑分散的或个别部件的润滑点。在分散润滑中还可分为全损耗（或“一次结油润滑”）型和循环型两种基本类型，如使用便携式加油工具（油壶、油枪、手刷、氯溶胶喷枪等）对油池、油嘴、油杯、导轨表面等润滑点手工加油，以及油绳或油垫润滑、飞溅润滑、油环或油链润滑等。 集中润滑 使用成套供油装置同时对许多润滑点供油，常用于变速箱、进给箱、整台或成套机械设备以及自动化生产线的润滑。集中润滑系统按供油方式可分为手动操纵、半自动操纵以及自动操纵三类系统。它同时又可分为全损耗性系统、循环系统、静压润滑系统。全损耗性系统是指润滑剂送至润滑点以后，不再回收循环使用，常用于润滑剂回收困难或无须回收、需油量很小、难以安置油臬或油池的场合。而循环润滑系统的润滑剂送至润滑点进行润滑以后又流回油箱再循环使用。静压润滑系统则是利用外部的供油装置，将具有一定压力的润滑剂输送到静压支承中进行润滑的系统。 为起到良好的润滑作用，润滑油应符合以下几点基本要求：较高的纯度与抗氧化稳定性，要求没有腐蚀性，不易在水或空气作用下变质。较低的磨擦系数，以减少磨擦面间的运动阻力和设备的动力消耗，减少机械磨擦损失，提高设备使用寿命。良好的吸附及楔入能力，以便能楔入磨擦面微小的间隙内，并牢固地粘附在磨擦表面上。适当的粘度，以便在磨擦面间结聚成膜，能承载一定的压力而不致被挤出。污水处理厂常用的润滑脂有钙基脂、钠基脂、钙钠基脂、锂基脂四种。钙基润滑脂由动植物脂肪酸钙皂稠化矿物油制成。常用于电动机、水泵等中等转速、中低负荷的滚动和滑动轴承润滑。钠基润滑脂 由脂肪酸钠皂稠化矿物油制成，适用于高、中负荷的机械设备润滑。钙纳基润滑脂 由脂肪酸钙钠皂稠化矿物油制成。广泛用于中负荷、中转速、较潮湿环境、温度在80120之间的滚动轴承及摩擦部位的润滑。锂基润滑脂由高级脂肪酸锂皂稠化低凝固点、中低黏度矿物油制成，适用于高低温工作的机械、精密机床轴承、高速磨头轴承的润滑。设备润滑“五定”原则：指定点、定质、定量、定时、定人。具体内容和要求是：定点：根据设备的润滑部位、润滑点和润滑装置（油标、油槽、油泵、油池等）的位置和数量，进行加、换油，并要求熟悉它的结构、作用和润滑方法。定质：必须按设备说明书、润滑图表或卡片中规定的品种、牌号使用润滑油，同时其质量必须经过检验，并符合国家标准。定量：根据各润滑部位、润滑点和润滑装置的油量要求加注润滑油，是保证正常润滑的基本条件，旦有助于排除磨擦表面的硬粒，可防止因硬粒存在而产生磨粒磨损。定时：根据设备各润滑部位的润滑要求和润滑方式，确定加注油时间，并按规定时间加注润滑油，是搞好定质、定量的重要环节。定人：设备上各润滑部位，都应明确分工，各负其责。 (5)设备的保养与日常维护设备在运行中会出现一些这样或那样的小毛病，或许当时并不影响运行，但如不及时处理，则会引发大的故障而造成停机，影响生产，严重时会酿成事故。 例如，螺栓松动脱落是在运动和震动较大的部位常见的现象，应随时发现随时紧固。如不及时发现和处理，轻者会造成设备的较大损失，重者还可能造成人员伤亡。在重要的连接部位，例如联轴器、法兰、电机的基座、卷扬设备、桥式设备的钢轨、各种行走轮支架等，应定期用扳手检查其螺栓，如有松动应及时上紧。如果有些部位螺栓经常松动，为保证安全，应增加防松措施，如用防松垫圈或加防松胶等。如果一颗小小的螺栓、螺母等落入池水中，它可能随水或泥进入破碎机或螺杆泵等设备，造成连锁故障。这里应提醒操作人员及现场维修人员，污水处理厂的工艺设备很多都是在水面上运行，在维修设备及操作机器时，零件都可能落入水中。有些零件一旦丢失极难购买。因此，在拆修设备时一定要采取措施严防落水。在使用工具时，最好准备一块强力磁钢，并用绳子拴好，如不慎将钢铁工具及零件落水，可用磁钢从水底找回来。在设备上有很多零部件是对设备和人身起保护作用的。如漏电保护器、空气开关、熔断器、限位开关、过扭矩传感器、紧急停止开关、电缆鼓保护开关、液压系统的溢流阀门、滤清器报警装置，一些连接机构的剪断销、安全销、磨擦片、磨擦块等都有这一功能。保持这些设施的正常工作状态就可以避免很多重大事故的发生。如这些部位发生故障，应及时维修及更换，如当时无法解决应果断停机，切不可侥幸，违章操作，搞一些临时措施，比如用铜丝代替保险丝、短接空气开关或以大电流空气开关换小电流空气开关、随意甩开某个行程开关或保护开关等。磨擦联轴器上的弹簧压力不可随意调紧，超过其许用预紧力；尼龙销不可换成钢铁的等等，这些违章做法都会造成保护功能的丧失。安装剪断销的部位要经常加油，以防锈死失去功能。漏油与漏水、漏气也是常见的故障，发现后应及时采取措施，比如紧螺栓、更换油封、水封、O型圈及盘根等。这里应强调，一些电器设施如电机的接线盒、集电环箱、行程开关、控制箱及配电箱等的防雨、防水是格外重要的。特别是在雨季，电器进水可能造成短路，烧毁电机，烧毁接触器，烧毁控制室的模板，严重时还可能造成触电等人身事故。污水处理的大型工艺设备中广泛使用了钢丝绳及拉链作为承重件。这些承重件经过一段时间的使用，会发生磨损、断丝及锈蚀等，如不及时采取措施，会造成突然断裂等事故，造成重大损失，甚至人身事故。因此操作人员及检修人员应定期检查设备上的钢丝绳，并针对所发生的情况采取相应措施。根据我国对起重设备安全的有关规定，钢丝绳在一个捻节矩内，断丝超过10，就不能使用；由于磨损钢丝绳的截面积在80以下或直径减小土10就应更换；由于电、气焊在钢丝绳表面造成火花所引起的缺损、胶合及较严重金属瘤应立即更换；绳端发生较严重的断丝时应注意更换；整股钢丝出现断裂应立即更换；由于绳芯损坏而引起的钢绳直径减小应及时更换；钢丝绳如出现严重变形或死弯时，也应更换。 拉链也是污水处理设备上常用的承重件，由于磨损或锈蚀，其某一单节的截面积降到原来的80或某一节焊口开裂就应更换链节或整条更换。由于特殊的工作环境，污水处理行业的钢丝绳的锈蚀现象是非常严重的，特别是经常浸没在污水、污泥中的钢丝绳及链条更是如此。钢绳一旦发生外部或内部锈蚀，弯曲时更易发生疲劳断裂。对它一方面要加强日常的防腐保养，如及时清除表面污泥和定期涂油，另一方面应定期用专用工具撬开钢丝绳，检查内部的腐蚀情况，必要时请专业人员用磁力探伤等方法测定内部情况。发生较严重锈蚀的钢丝绳应及时更换。 设备各部件的防腐，在污水处理行业是设备管理中的一项重要工作。污水里的有害物质会造成钢铁的严重锈蚀，因此污水处理设备的钢铁结构件表面都有防锈涂料。经过一段时间的使用，这些涂料会逐渐磨损、老化、脱落，污水侵入，加速腐蚀。为此，污水处理厂应经常检查这些涂层的情况，并随时修补。每次大修时应将失效的涂料及生锈的钢铁表面全部清理干净，涂以新的涂料。浸水部分常用的涂料有环氧沥青，其余部分有各种防锈漆。近年来各种新型涂料层出不穷，我们可根据自己的需要及经济条件选用适当的防腐方法。当然采用不锈钢结构的设备一般情况下可省去这一工作。设备维修保养的主要内容：设备维修保养的主要内容包括润滑、防腐、清洁、零部件的调整更换等，一般将设备的维修保养分类如下：日常保养：是对设备的清洁、检查、加油等外部维护，由操作人员承担，并作为交接班的内容之一。一级保养：对设备进行易损部件进行的检修保养，包括清洁、润滑、设备局部和重点的拆卸、调整等、一般在专职检修人员指导下由操作人员承担。二级保养：对设备进行严格的检查和修理，包括更换零部件，修复设备的精度等。由专职检修技术人员承担。小修：是工作量最小的局部性修理，只进行局部修理、更换和调整。中修：这是一种工作量较大的计划修理，污水处理厂安排13年一次，内容包括更换和修复设备主要部分，检查整台设备并调整校正，使设备能达到应有的技术标准。大修：这是工作量最大的计划修理，包括对设备全面解体、检查、修复、更换、调整，最后从新组装成新的整机，并对设备外表进行重新喷漆或粉刷。一般几年进行一次，可由专业（修配）人员来完成。设备的计划预修：设备在使用过程中，零部件、关键部件会不断“磨损”，这就会影响设备的性能、效率和安全。设备预修就是根据设备的“磨损”规律，通过日常的保养，有计划地进行检查和修理，保证使设备经常处于良好的状态。设备预修的主要内容包括日常维护、定期检查和计划维修。设备维护操作人员“三好”、“四会”和操作的“五项纪律”的基本内容：要正确操作和维护设备，必须对操作工进行基本的培训，其培训内容可基本概括为：“三好”、“四会”和操作的“五项纪律”。“三好”：管好设备。操作者应负责好自己使用的设备，未经同意不得让他人操作使用。用好设备。严格贯彻设备操作维护规程和工艺管理规程，不得超负荷使用设备，禁止违规的操作。修好设备。设备操作人员要配合维修工作人员修理设备，及时排除设备故障，按指定的设备计划检修设备。“四会”：会使用。操作者应先学习设备操作维护规程，正确使用设备。会维护。学习和执行设备维护、润滑规定，上班加油，下班清扫，经常保持设备内外清洁完好。会检查。了解自己所用设备的结构、性能及易损零件部位，熟悉日常检查的项目、标准和方法，并能按规定要求进行日常检查。会排除简单故障。熟悉所用设备的特点，懂得拆装注意事项及鉴别设备正常与异常现象，会做一般的调整和简单故障的排除。自己不能解决的问题要及时报告，并协同维修人员进行排除。“五项纪律”：实行定人定机，凭操作证使用设备，遵守安全操作规程。经常保持设备整洁，按规定加油，保证合理润滑。遵守交接班制度。管好工具、附件、备件，不得遗失。发现异常立即停机检查，自己不能处理的问题及时通知有关人员检查处理。设备正常使用前，应重点检查几个方面。设备必须按安装要求进行安装，从安装的精度、稳定度和合理性方面综合考察。例如，水平调整、地脚螺栓牢固度是否可靠，设备安装间距是否合理，电路、管线安装是否符合安装规范要求等。周围环境是否符合设备的要求，主要从温度、湿度、噪声、振动等方面考核。例如，用一般机械油作润滑剂的设备，环境温度不能低于10，否则就会影响设备的正常运行，造成设备损坏，对电器控制设备环境，应达到防尘、防潮的要求。设备附属仪表、部件是否安装齐全，参照设备安装图纸对照，并清点装箱附件是否全部安装，能够达到安全生产的要求。必须按照说明书的要求，采取必要的安全防护措施，尤其是加氯设备、电机类设备等必须具有防护措施后，才能进行运行操作。必须按照有关规定，加强对动力、起重、运输、压力容器等机械设备进行预防性试验和必要的检查监测。设备使用前应做好以下准备工作： 设备润滑工作。确定润滑油及脂的选用是否符合要求，尤其是室外工作的机械设备，润滑油的质量必须合格，并符合外界环境温度要求； 操作工人要做好岗位培训工作。操作人员要熟悉设备的性能结构、工艺范围，具有熟练的操作技术和设备的维护保养知识及技能； 建立健全设备的操作、使用、维护保养规程和岗位责任制。 建立设备维修、保养档案，制定严格的交接班制度，做好交接记录。针对性地和普及性地对职工进行正确使用和爱护设备的宣传教育，形成良好的自觉爱护设备的风气和习惯，使设备经常保持“整齐、清洁、润滑、安全”，从而处于最佳技术状态； 合理安排生产任务。应根据设备的结构、性能和其他技术特征，恰当地安排生产任务，杜绝“小机大闲”、避免“大机小用”和“精机粗用”等现象，这样既避免设备效率的浪费，有避免设备的加速损坏； 保持良好的工作环境。要为设备创造良好的工作环境，对于高精度设备，温度、湿度、尘埃、震动、腐蚀等环境需要严格控制。对于普通设备，也要创造适宜的条件，良好的工作环境可以延长设备的使用寿命。设备维护保养的基本要求：整齐：工件、工具、附件等放置整齐；设备零部件及安全防护装置齐全；各种标、铭牌应完整、清晰；线路、管道应安装整齐、安全可靠。清洁：设备内外清洁，无污垢、油渍、锈蚀、无废屑物；各相对运动中的滑移面（如齿轮、齿条、丝杆、开关操纵杆、轴瓦、轴颈等）无油污、无碰伤、无拉毛；不漏油、不漏水、不漏电、不漏气；设备周围的地面经常保持清洁。润滑：按时、按质、按量加油和换油，保持游标醒目；油箱、油池、冷却箱应清洁，无铁屑等杂物；油壶、油枪、油杯、油嘴齐全，油毡、油线清洁；油泵工作正常、油路畅通，各部位轴承润滑良好。安全：实行定人定机和严格的交接班制度，精心维护保养设备，合理使用设备，严格遵守操作规程，熟悉设备结构与运动特征，监视和注意异状，确保设备的安全使用。设备的维护保养按工作量的大小、责任和内容的不同，可分为日常维护保养和定期维护保养两类。设备的维护保养是设备自身运动的客观要求，设备维护保养的目的，是及时处理设备在运行过程中，由于技术状态的变化而引起的大量的常见问题，随时改善设备的技术状况，保证设备正常运行，延长设备的使用寿命。设备的损坏往往会导致运行的失败，因此需对水处理系统的设备进行定期的检查、保养及维修。操作人员一般应有三分之一以上工时用于维护保养。例如即使未损坏的格栅、齿轮箱等耐用设备也需定期停机彻底检修，各类泵需定期拆卸清洗，轴承应定期检查加油。主要设备应设设备单机档案，其中记录包括生产厂家、价格、主要技术参数、运行状况、运行时数、维修次数及项目、更换的零配件、保养人等。所有设备应有足够的零配件，在寒冷地区冬季污水处理时，尤其需要注意室外管道、闸门、水泵等设备的防冻保温工作。（6）建立完善的设备档案设备档案分三个部分。一是设备的说明书、图纸资料、出厂合格证明、安装记录、安装及试运行阶段的修改洽商记录、验收记录等。这是运行及维护人员了解设备的第一手资料。这些资料应由厂技术档案室完整整理成册，并妥为保管。另一部分档案是对设备每日运行状况的记录，由运行操作人员填写。如每台设备的每月运行时间、运行状况、累计运行时间，每次加油(换油)的时间，加油部位、品种、数量，故障发生的时间及详细情况，易损件的更换情况等。每月做一次总结，并上报到运行管理部门。第三部分是设备维修档案，包括大中修的时间，维修中发现的问题、处理方法等等。这将由维修人员及设备管理技术人员填写。根据以上三部分档案，设备管理技术人员可对设备运行状况和事故进行综合分析，据此对下一步维护保养提出要求。可以此为依据制定出设备维修(包括大、中修)计划或设备更新计划。如果与生产厂家或安装单位发生技术争执或法律纠纷，完整的技术档案与运行记录将使处理厂处于有利的地位。2.3设备铭牌每台设备出厂时，在机身上都有一块设备铭牌，将设备的主要技术数据载于铭牌上，内容一般包括：设备的型号、规格、额定参数（如流量、电流、电压、功率、压力等）、出厂日期、出厂编号、生产厂家等。如下图所示。 3.通用机械设备3.1闸门与阀门 污水处理厂使用的闸门与阀门种类繁多。闸门有铸铁闸门、平面钢闸门、速闭闸门等，阀门有闸阀、止回阀、蝶阀、球阀、截止阀等。3.1.1闸门在污水处理厂中，闸门一般设置在全厂进水口、沉砂池、沉淀池、泵站进水口及全厂出水管渠口处，其作用是控制水厂的进出水量或者完全截断水流，闸门的工作压力一般都小于0.1Mpa，大都安装在迎水面一侧。在污水处理厂中使用的大多为铸铁单面密封平面闸门，按形状分为圆形闸门和方形闸门。圆形闸门的直径一般为2001500mm，方形闸门的尺寸一般在 2000mm2000mm以下。按构造形式可有镶铜密封闸门、不镶铜密封闸门、带法兰和不带法兰几种。铸铁闸门的闸框安装在混凝土构筑物上，给闸板的上下运动起导向和密封作用。为了加强闭水效果，在闸板和闸框之间都设有楔型压紧机构，这样，在闸门关闭时，在闸门本身的重力及启闭机的压力下，楔型块产生一个使两个密封面互相压紧的反作用分力，从而达到良好的闭水效果。闸门还分外螺旋式（明杆）和内螺旋式（暗杆）的两种，外螺旋式闸门闸杆不转动，由启闭机的内螺纹使闸板与闸杆作为一个整体进行上下运动，闸板与闸杆用销钉连接，比较牢固，其启闭机构用人力或电动机带动锥齿轮，锥齿轮内侧的内螺纹与闸杆的外螺纹啮合，使闸杆上下动作，启闭闸板，小型闸门可用手轮直接带动闸杆上下动作而启闭闸门。 外螺纹的闸门其优点是启闭闸板的必要螺旋部分在闸杆上部，便于保养和修理，其缺点是闸杆上下动作需一定的空间。城市污水处理厂使用的闸门几乎都是外螺纹闸门。内螺纹闸门的闸杆不作上下动作，通过闸杆转动，使闸门上下动作，闸杆上的螺纹在闸杆的下部，与闸板的内螺纹轴衬相啮合，内螺纹闸门的螺纹置于污水中，难以维修保养，引起故障的可能性大，因此，除非在没有闸杆升降空间的场合，一般不采用内螺纹闸门。3.1.2阀门阀门是在封闭的管道之间安装的，用以控制介质的流量或者完全截断介质的流动。在污水处理厂中，介质主要为污水、污泥和空气。按介质的种类可分为污水阀门、污泥阀门、清水阀门、加药阀门、高低压气体阀门等。按功能可分为截止阀、止回阀、安全阀等。按结构可分为蝶阀、旋塞阀、闸阀、角阀和球阀等。按驱动动力可分为手动、电动、液动及气动四种方式。按公称压力可分为高压、中压和低压三类。根据阀门的种类、阀体结构、阀体材料、驱动方式、公称压力及密封或衬里材料等，阀门的型号分别用汉语拼音字母及数字表示。阀门最基本的参数流通直径和介质的压力。在污水处理行业，有通经小于10 mm的液压阀和加药阀，也有通经大于2 m的管道污水阀。（1）闸阀闸阀由阀体、闸板、密封件和启闭装置组成。闸板是闸阀的启闭件，垂直地安装在阀体内，能作升降运动，并由此接通或切断水的流动。闸阀根据闸板的结构形式来分，可分为楔式和平行式两类（见图3-2）。根据阀杆能否作升降运动，分为明杆和暗杆两类。 (a) (b)图 3-2 闸板示意图(a) 楔式双闸板； (b) 平行式双闸板闸阀的优点是当阀门全开时通道完全无障碍，不会发生缠绕，特别适用于含有大量杂质的污水、污泥管道中使用；它的流通直径一般为501000mm，最大工作压力可达4Mpa；流通介质可以是清水、污水、污泥、浮渣或空气。 其缺点是密封面太长；易于泄漏；运动阻力大；体积较大等。（2）蝶阀蝶阀是污水处理厂中使用最为广泛的一种阀门，它的流通介质有污水、清水、活性污泥及低压气体等。蝶阀由阀体、内衬、蝶板及启闭机构几部分组成。阀体一般由铸铁制成，与管道的连接方式大部分为法兰盘。内衬多使用橡胶材料或者尼龙材料制成，可实现阀体与蝶板间的密封，避免介质与铸铁阀门的接触以及法兰盘密封。蝶板的材质由介质来决定，有的是加防腐涂层或镀层的钢铁材料，有的是不锈钢或者铝合金。其启闭机构分手动和电动两种。小型蝶阀可直接用手柄转动，大一些的要借助蜗杆蜗轮减速增力，还可用齿轮减速和螺旋减速使得蝶板转动。电动蝶阀的启闭机构由电机、减速机构、开度表及电器保护系统组成。启闭机构与阀体之间用盘根或橡胶油封等密封，以防止介质泄漏。其优点是密封性好、成本低，缺点是阀门开启后，蝶板仍横在流通管道的中心，会对介质的流动产生阻碍，介质中的杂质会在蝶板上造成缠绕。因此，在含浮渣较多的管道中应避免使用蝶阀。（3）球阀为了克服蝶阀的上述缺点，人们研制了球阀。球阀的特点是阀芯为一球形，中间有一与其通径相同的通孔，阀门的启方式与蝶阀一样为阀芯的转动。当通孔 轴向位置与介质流动的方向平行时，阀门为全开；当通孔的位置与介质流动的方垂直时，阀门全闭合。因此在介质流通的管道中无任何障碍，即使在关闭时有泥砂淤积也不会阻碍重新开启。球阀的密封性好，动作灵活，适应介质广泛，一些球阀可以承受20MPa的压力。在污水处理厂，球阀常用在含杂质较多的中小型管道， 如污泥、浮渣管道中。另外利用其密封好、耐压高的特点，在污泥消化处理系统的沼气管道上也常常使用球阀。由于球阀的启闭方式是转动，启闭装置的形式与蝶阀相似。缺点是与前述两种阀门相比，相同通径的球阀的体积、重量要大得多， 成本也要高一些。基于这一原因，大于400 mm通径的球阀一般不多见。（4）锥形泥阀锥形泥阀多用于沉淀池或曝气池池底的排空，在静压式的吸泥机上锥形泥阀则用于控制活性污泥的流量。有的是阀板上受水压，阀板开启时操作力大；有的是阀板下受水压，闭合时操作力大。锥形泥阀的启闭方式为上下平动，阀板与螺杆相连接，一般采用明杆螺旋、电动或手动启闭。锥形泥阀的阀板与阀体密封处，有的镶嵌了青铜，有的为橡胶。在一些对密封要求不高或者只需调节流量、不需完全关闭的部位，广泛使用无镶嵌的锥阀，如吸泥机上的锥阀就很少使用密封镶嵌。锥形阀的工作特点是，当开度为0.2时，其流量变化最大。0.2开度时的流量为全开的80% ，0.3开度时则基本上与全开一样，因此大部分锥阀最大开度为0.30.4。锥形阀的开度是指提升高度与通径的比值。手动锥形泥阀的操作和维护都非常简单。应注意是，阀板与阀杆之间的绞链应保持转动灵活，以保证关死时的瞬间密封处不致于受较大的摩擦，电动锥阀应注意调节好行程开关及扭矩开关，以保证在关闭阀门时既要有良好的密封扭矩，又不致施压太大而损坏阔板、阀杆及密封。为了进一步起到保护作用，在阀杆及螺杆连接的部位，有的电动锥阀还设置了安全连轴器以保护上述部位。锥形泥阀成本较低，不易堵塞，堵塞区也易于疏通，维修也比较方便。但做为放水阀门，如果水深超过3m，则因接杆太长，导向困难而不宜使用。（5）止回阀止回阀又称逆止阀或单向阀，它由阀体和装有弹簧的活瓣门组成。其工作原理为：当介质正向流动时，活瓣门在介质的冲击下全部打开，管道畅通无阻；当介质倒流的情况下，活瓣门在介质的反向压力下关闭，以阻止介质的倒流，从而可以保证整个管网的正常运行，并对水泵及风机起到了保护作用。在污水处理厂中，由于工艺运行的需要，还常使用缓闭止回阀，用以消除停泵时出现的水锤现象。缓闭止回阀主要由阀体、阀板及阻尼器三部分组成。停泵时阀板分两个阶段关闭，第一阶段在停泵后借阀板自身重力关闭大部分，尚留一小部分开启度，使形成正压水锤的回冲水流过，经水泵、吸水管回流，以减少水锤的正向压力；同时由于阀板的开启度已经变小；防止了管道水的大量回流和水泵倒转过快。第二阶段时，将剩余部分缓慢关闭，以免发生过快关闭的水锤冲击。3.1.3闸门与阀门的检修与维护 闸门与阀门的润滑部位以螺杆、减速机构的齿轮及蜗轮蜗杆为主，这些部位应每三个月加注一次润滑脂，以保证转运灵活和防止生锈。有些闸或阀的螺杆是露天的，应每年至少一次将暴露的螺杆清洗干净，并涂上新的润滑脂。有些内螺旋式的闸门，其螺杆长期与污水接触，应经常将附着的污物清理干净后涂以耐水冲刷的润滑脂。在使用电动阀或闸时，应注意手轮是否脱开，板杆是否在电动的位置上。如果不注意脱开，在启动电机时一旦保护装置失效，手柄可能高速转动伤害操作者。在手动开或关时应注意，一般用力不要超过15kg，如果感到很费劲，就说明阀杆有锈死、卡死或者弯曲等故障，此时应在排除故障后再转动；当闸门闭合后，应将闸门的手柄反转一两圈，以免给再次开启造成不必要的阻力。电动闸与阀的转矩限制机构，不仅起扭矩保护作用，当行程控制机构在操作过程中失灵时，还起备用停车的保护作用。其动作扭矩是可调的，应将其随时调整到说明书给定的扭矩范围之内。有少数闸阀是靠转矩限制机构来控制闸板或阀板压力的，如一些活瓣式闸门、锥形泥阀等，如调节转矩太小，则关闭不严；反之则会损坏连杆，更应格外注意转矩的调节。应将闸和阀的开度指示器的指针调整到正确的位置，调整时首先关闭闸门或阀门，将指针调零后再逐渐打开；当闸门或阀门完全打开时，指针应刚好指到全开的位置。正确的指示有利于操作者掌握情况，也有助于发现故障，例如当指针未指到全开位置而电动机停转，就应判断这个阀门可能卡死。冬季应注意阀门的防冻措施，特别是暴露于室外、井外的阀门，冬季要用保温材料包裹，以避免阀体被冻裂。长期闭合的污水阀门，有时在阀门附近形成一个死区，其内会有泥砂沉积， 这些泥砂会对蝶阀的开合形成阻力。如果开阀的时候发现阻力增大，不要硬开，应反复做开合运动，以促使水将沉积物冲走，在阻力减小后再打开阀门。同时如发现阀门附近有经常积砂的情况，应时常将阀门开启几分钟，以利于排除积砂；同样对于长期不启闭的闸门或阀门，也应定期运转一两次，以防止锈死或淤死。在可燃气体管道上工作的阀门如沼气阀门 , 应遵循与可燃气体有关的安全操作规程。3.2管道管道一般由管子和管子附件组成。这里介绍水处理常用管材。3.2.1钢管（1）简介 水处理工程中所采用的钢管主要为无缝钢管和有缝钢管 ( 亦称焊接钢管)两种。 焊接钢管也称焊管，是用钢板(或钢带)经卷板成型后焊接而成的管。按焊缝的形式，焊接钢管可以分为两类 , 即直缝焊管和螺旋缝焊管。一般讲，小口径焊管大都为直缝管，大口径焊管大都为螺旋缝管。焊接钢管主要输送各种低压流体。例原水、清水等。（2）安装钢管的连接方式主要有三种。即：螺纹连接、焊接连接和法兰连接。焊接钢管有螺纹连接，焊接连接和法兰连接；无缝钢管则有焊接连接和法兰连接。1) 螺纹连接螺纹连接也称丝扣连接多用于小口径焊接钢管。连接时，先在管外丝扣上缠上适当的填料(一般为油丝麻 + 铅油或聚四氟乙烯带-生料带)，然后用手拧上管件，再用管钳子将管件拧紧。缠绕填料时要适量，不要将填料挤入管子中 , 造成不必要的麻烦。2) 焊接制做坡口管壁较厚的管子(5mm)在焊接时，如果只能进行单面焊接，则需要在管子的焊接外(焊口)做出坡口，再进行焊接，以避免由于“焊不透”而出现焊缝不实的情况。清理将焊口处的杂物例：氧化铁渣，毛刺，油渍等清理干净。 按焊接操作工艺对管道进行焊接工作。焊接后的管道应按最高工作压力的1.25倍进行水压试验，5min内不漏泄始为合格。 水压试验时，可用于锤轻敲焊口处检查，有无渗水、冒汗等缺陷。3) 法兰连接铸铁螺纹法兰连接这种连接方法多用于低压管道。连接时在套丝的管端上缠上油麻丝 ( 或聚四氟乙烯带)，涂抹上铅油，然后用于拧上法兰，再用管钳子将法兰拧紧。把两个螺栓穿在法兰的螺孔内，将螺栓对称拧紧。平焊法兰连接A. 先将管子垫起来，用水平尺找正。B. 将法兰盘套在管子上，用角尺找正。找正后先点焊，然后检查法兰平面与管子轴线垂直，允差在许可范围内(0.20.3rnm)内，即可进行正式焊接。C. 连接法兰时应注意：两片法兰的螺丝孔要对准；连接法兰的螺栓在用同一规格；全部螺母应在法兰一侧；大口径法兰应同时在对称位置紧螺栓。D. 为了密封，也为了便于拆卸，法兰盘间要垫适当的垫片。法兰垫应加工成带把形，以便使用。3.2.2承压铸铁管（1）简介铸铁管的优点是耐腐蚀性好，缺点是质脆，承压能力低。按制造方法，铸铁管可分为砂型离心铸铁、连续铸铁直管和球墨铸铁。 砂型离心铸铁管材质为灰口铸铁，按其壁厚可分为 P、G两级，适用于给水和污水等压力水的输送。连续铸铁直管为连续铸造的灰口铸铁管，按其壁厚分为LA、A和B两级，多用于工业点等压力流体的输送。球墨铸铁管则分为离心铸造和连续铸造两种，适用于工业水和普通介质等压力流体的输送。铸铁管有一定耐压强度，耐腐蚀较好。在选用时应根据介质的工作压力，埋没深度及其工作条件进行验算。（2）安装铸铁管的连接多用承插连接，又称捻口，即把承插式铸铁管的插入承插口内，然后在四周间隙内加满填料打实打紧。承插口的填料一般分为两层：内层用油麻丝或胶圈，其作用是使插口间隙均匀，并使外层填料不落到管子中；外层填料则主要起密封和增强作用。 接口通常分青铅接口、石棉水泥接口、自应力水泥砂浆接口和氯化钙石膏水泥接口等。1) 青铅接口在接口前应对铸铁管进行外观检查：管道应符合标准，外观完好，无裂纹，无毛刺等。并用火焊烤掉管道承口内的沥青。将油麻拧成麻辫，其截面有直径约为接口间隙的1.5倍。多缕麻在管子上绕过整圈后，应有50100mm的搭接长度。填塞时，油麻由接口下方逐渐向上塞进缝隙内，然后用麻凿依次打入间隙中。打麻时应注意缝隙均匀，麻面紧密平整，击打时勿用力过猛，以免将麻辫打断。当锤击时发出金属声，麻凿被弹回时，表明麻己打实。灌铅时，装铅工具应事先预热。灌铅要一次灌满，不要断流。铅液应沿注孔一侧慢慢灌入，以便排除接口内空气。待铅凝固后，再等15min 即可拆除铅模。先用錾子剔除环形间隙外部的余铅，再用灰凿和锤子打实。在打铅口时，可先用较薄灰凿凿打第一遍，再用较厚灰凿凿打三遍。第一遍紧贴插口，第二遍紧贴承口，第三遍从缝正中打。打一凿移动半凿，直至铅口表面打实打平，铅口表面宜凹人承口12mm。青铅接口的特点是不需要养护。有较好的弹性和刚性。施工后即可投入使用。冬季温度较低时也不会影响施工质量。但成本高。2) 石棉水泥接口石棉水泥接口也是被广泛采用的一种接口方式，主要材料为325# 水泥和软-4级 (或软-5级)石棉绒。石棉水