科技型中小型企業創業記

Back

2017-10-13

為提升宜興水處理技術與裝備制造的整體水平，促進環保產業轉型，加快淘汰低能效落后環保設備，使環保設備達到高端化、品牌化。我單位借助國家水專項，與菲力環保、一環集團、泉溪環保、新紀元環保，共同編制了曝氣器、格柵、刮吸泥機三大類水處理關鍵設備的第一批淘汰產品，并在中國宜興環保科技工業園官網發布。

淘汰目錄以技術或者工藝落后而淘汰、質量不達標淘汰、制造過程高耗能等不符合綠色發展而淘汰為編制原則，經征集、專家評審后發布。第一批淘汰目錄包含曝氣器、格柵、刮吸泥機3大類11項水處理產品，詳見表1。

表 1《中國宜興環保科技工業園水處理關鍵技術與設備淘汰目錄》（第一批）

散流式曝氣器指空氣通過一種中心進氣管進入散流罩，由散流罩對氣體進行兩次切割后擴散到水中并產生中大型氣泡的曝氣器。散流式曝氣器是上世紀80年代研制的曝氣裝置，該裝置原在生化池中使用，曝氣氣泡直徑小，氣液界面直徑小，氣泡擴散均勻，不會產生孔眼堵塞，耐腐蝕性強，但能耗高不經濟。

90年代后，隨著剛玉曝氣器和橡膠膜曝氣器的陸續開發，散流式曝氣器氧利用率僅為其1/4，因此市場逐漸被取代。目前，散流式曝氣器在市政廢水處理中已逐漸被淘汰，僅在一些腐蝕性廢水和石化廢水處理中有部分應用。

圖1 散流式曝氣器

旋混式曝氣器指空氣通過一種中心進氣管進入螺旋切割系統，由螺旋切割系統切割后進入多層鋸齒形布氣頭進行二次多層切割后擴散到水中，并產生中大型氣泡的曝氣器。

旋混式曝氣器曾廣泛應用于生化處理的推流式及混合型的各種曝氣池內，但因其技術工藝落后，能耗高，氧利用率僅為橡膠膜曝氣器或剛玉曝氣器的1/4，市場逐漸被剛玉曝氣器、橡膠膜曝氣器等主流曝氣器替代。

圖2 旋混式曝氣器

曝氣軟管由加強聚氯乙烯和橡膠合成內襯化學纖維網線及連接件組成，在水中可產生中、微氣泡的氣體（通常為空氣）擴散器；空氣通過軟管時，其孔縫張開，停止供氣時孔縫閉合。

曝氣軟管是上海石化環保研究所引進西德技術開發的增氧曝氣器，投入市場近20年，耐酸、耐腐蝕，耐壓強度高，但因其能耗高、氧利用率低、彈性小，已被主流型各類曝氣器替代，目前僅在石化廢水中有部分應用。

圖3 曝氣軟管

弧形格柵是指齒耙在驅動裝置帶動下，沿圓弧形固定柵條（近似1/4圓周）做回轉或擺臂運動，將攔截在固定柵條前的漂浮和懸浮物體打撈上來的格柵除污機。弧形格柵最大的特點是其1/4圓弧的結構使刮渣需要一個鐘擺一樣的刮渣器，若水量大，則需圓弧大、刮渣器也要大。

但弧形格柵旋轉耙裸露在外部，設備粗放，對環境影響大，危險系數高，且驅動機構中心距離弧形柵面長，容易變形和卡堵。同時，弧形格柵由于受圓周限制，只適合渠道淺水量小的情況；且柵面制作難度大，要求精度高；柵條間距一般均為10mm以上，也不適應新污水處理工藝的要求，已逐漸被回轉式格柵等主流格柵替代。

圖4 弧形格柵

臥式筒形格柵為滾筒式結構，滾筒放在驅動架上，靠驅動機構帶著格柵旋轉，水從格柵前部進入，篩網攔截垃圾于格柵中，再通過格柵中的螺旋導葉片將柵渣排出。

臥式筒形格柵只能放在地上，需要二次提升，能耗高；旋轉速度慢，柵渣容易固結在內部，需要高壓沖洗水沖洗，使用環境差；處理效果差。目前，臥式筒形格柵僅在以成套設備形式的小水量污水處理廠（站）有部分應用。

圖5 臥式筒形格柵

回轉式齒耙（ABS）鏈條格柵由鏈輪驅動裝置牽引密布的耙齒組（材質為ABS）將攔截在耙齒前的漂浮和懸浮物體打撈上來的格柵除污機。 回轉式鏈條格柵具有自動化程度高、分離效率高、動力消耗小、無噪音、在無人看管的情況下可保證連續穩定工作的特點，但回轉式齒耙（ABS）鏈條格柵在使用過程中ABS材料耙齒經太陽暴曬、風吹雨淋容易老化變脆、可塑性變差、容易破裂，影響整體效率，目前已被尼龍耙齒、不銹鋼耙齒代替。

圖6 回轉式齒耙（ABS）鏈條格柵

階梯格柵是具有偏心輪的驅動裝置帶動移動柵條做往復運動，將攔截在固定柵條前的漂浮和懸浮物體階梯式打撈上來的格柵除污機。

階梯格柵為臺階式柵面，將柵渣傳遞，在最頂端去除，構造復雜，且遇到急剎時容易卡堵造成柵面變形，維修率高且維修難度大。

同時，階梯格柵為中細格柵，同等處理規模下，設備成本較高，安裝難度大，已逐步被回轉式格柵等主流格柵替代。

圖7 階梯格柵

高鏈式格柵是鏈輪和鏈條在水面以上工作，由回轉式鏈條驅動裝置牽引齒耙插入水下固定柵條間，將攔截在固定柵條前的漂浮和懸浮物體打撈上來的格柵除污機。

高鏈式格柵長時間運行后，齒耙的兩條驅動鏈會產生張緊度不一致從而導致齒耙不平，嚴重時會卡在柵條內，且遇大垃圾卡堵時容易造成柵條變形或耙齒變形，故障率高，維護管理和維修成本高。高鏈式格柵僅適用淺水渠道，目前已被主流的各類格柵替代。

圖8 高鏈式格柵

鏈板式刮泥機-金屬傳動是通過金屬鏈條傳動牽引鏈條上刮板移動，將沉于底部的泥砂刮集到集泥斗（槽）、浮渣刮集到除渣斗的機械設備。

金屬傳動的鏈板式刮泥機主要應用于平流式沉淀池，可在底部刮泥的同時在池面撇渣，實用性強、驅動裝置維護方便，但其金屬鏈條及鏈輪易磨損、卡堵、腐蝕、引起斷鏈。

雖然國外已經研發出更好的鏈條材料，但國內市場需求小，生產廠家也較少。同時，金屬傳動的鏈板式刮泥機鏈輪容易偏，水下安裝與監控困難，檢修難度大，目前已被液壓式刮泥機或新型高分子鏈板刮泥機替代。

圖9 鏈板式刮泥機-金屬傳動

鋼絲繩刮泥機由牽引機構、兩臺刮泥桁車、接近開關、軌道組件、臥式改向滑輪、立式改向滑輪、鋼絲繩等組成。兩臺刮泥桁車設置在池底的軌道上，每臺刮泥桁車的首端用鋼絲繩與牽引機構的卷繩筒相連，兩臺桁車尾部用鋼絲繩相連，組成一個運行鏈，單向或雙向刮泥，在減速機的牽引下實現刮泥作用的機械設備。

鋼絲繩刮泥機是上世紀80年代開發的一種沉淀池刮泥設備，在斜管/板沉淀池和平流式沉淀池中得到了普遍應用；但其制造難度大，因傳動及驅動在水下，監控及維修困難，效率低，目前已被水下單軌刮泥機、往復式液壓刮泥機、中心傳動刮泥機、桁車式刮泥機等取代。

圖10 鋼絲繩刮泥機

周邊傳動刮（吸）泥機碳刷集電環指周邊傳動刮（吸）泥機采用的碳刷集電環。采用碳刷集電環的周邊傳動刮（吸）泥機主要應用于各種輻流式沉淀池。當電機運轉時集電環會隨電機一起旋轉，碳刷就緊貼集電環的表面摩擦，但集電環表面光滑，材質相對硬，造成碳刷容易磨損及腐蝕（磨完就需更換），導致供電中斷，運行不穩定，并存在用電安全隱患，目前已被電子式集電環替代。

圖11 周邊傳動刮（吸）泥機-碳刷集電環中

未來，研究院將通過檢測、評估等方法，繼續編制《中國宜興環保科技工業園水處理關鍵技術與設備淘汰目錄》，為環科園的升級轉型，環保設備的高端化、品牌化貢獻一份微薄之力。