潷水器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1、SBR筆水器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用SBR5（應(yīng)池內(nèi)水位是變化的，進(jìn)水時(shí)水位由最低升至最高，出水時(shí)水位由最高降至最低，故SBR（應(yīng)池出水管位置必須設(shè)在最低水位以下。間歇式出水要求集中大流量排放， 能在較短的時(shí)間內(nèi)完成出水任務(wù)，如果出水管形狀與方向不當(dāng)，出水時(shí)會(huì)帶走大量活性污泥。因而，浮水器是SBR排藝排水的最好選擇，它只撇出活性污泥沉淀后的上清水，在水位下降過(guò)程中保持水面平穩(wěn)，不擾動(dòng)下面的污泥層。旋轉(zhuǎn)式浮水器結(jié)構(gòu)及工作原理旋轉(zhuǎn)式浮水器由撇水堰槽、下降管、水平管、軸承座、電動(dòng)執(zhí)行器、傳動(dòng)桿組成（見圖1）1.砧木康耀 3卜描件 工粕隼料 九水平懺城菇樹情5,粕半心6.電端執(zhí)打監(jiān)7.傳晶打也4國(guó)唐轄民 丸可焚的

2、或莊稼旗鍍頭 I叫出水管再熱 ii.iHsKn撇水堰槽在SBR反應(yīng)池水面上，水平管在反應(yīng)池下部。撇水堰槽靠下降管支撐，并與下部水平管連成 一體。水平管兩端適當(dāng)位置各固定一個(gè)環(huán)形的不銹鋼軸套，并安裝了兩只滑動(dòng)軸承，水平管靠軸承座固定 在池底的基礎(chǔ)上，它是整個(gè)浮水器的轉(zhuǎn)軸。在水平管中央位置有一旋轉(zhuǎn)曲柄和傳動(dòng)桿、電動(dòng)執(zhí)行器相聯(lián)。 執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)桿上下移動(dòng)，傳動(dòng)桿推動(dòng)曲柄使水平管在兩只滑動(dòng)軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。撇水堰槽隨水平管轉(zhuǎn)動(dòng)而 升降，其移動(dòng)軌跡是繞水平管中心線的柱形弧面，上下移動(dòng)的垂直距離以每周期的排水量而定。撇水堰槽起收水作用，堰槽前壁是保持上沿水平的薄壁堰，將活性污泥沉淀后的上清水從水面表層撇 入堰槽

3、。清水經(jīng)過(guò)多根下降管向下匯入水平管，最后從排水管流出。水平管與排水管之間用一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)密封接頭和一個(gè)可撓曲柔性橡膠接頭相連接，這樣便解決了可旋轉(zhuǎn) 的水平管與固定不轉(zhuǎn)的出水管的連接，也解決了可轉(zhuǎn)動(dòng)接頭與水平管保持軸線同心度的問(wèn)題。灌水器設(shè)計(jì)要求撇水堰上沿必須與水平管軸線平行，水平管安裝要求兩端的水平誤差3.0 mm,這樣排水時(shí)才能保證堰上各處水量均勻，水流平穩(wěn)，不會(huì)擾動(dòng)污泥層，保證出水質(zhì)量。浮水器撇水堰槽設(shè)計(jì)2是撇水堰槽的三種特殊位置或狀態(tài)。浮水器撇水堰槽呈長(zhǎng)條形，前緣低、后緣高，單面進(jìn)水。圖圖2撇水堰槽橫剖面示意圖圖2a所示為下降管直立時(shí)的位置，水槽底板的水平方向與下降管垂直；后壁擋水板是一塊夾

4、角為 120。 的折板，上段直立，下段與底板成 150角角；前壁堰板略微向后傾斜 20。，與底板成70。角。圖2b為下 降管與水平成70。角，是在反應(yīng)池最高水位開始排水狀態(tài)。堰板處于直立是最佳撇水機(jī)位。圖 2c為下降 管與水平成30。角，是排水至最低水位，堰板已傾斜至與水平成 50。角，tan 9 0.95（可忽略不計(jì)）,后壁下段成直立狀。設(shè)撇水堰板高為 300 mm,擋水板上段180 mm,下段300 mm, 底板寬250300 mm,在浮水器直立時(shí)，后壁上沿高程比前壁上沿高50 mm撇水槽采用6= 5 mm不銹鋼板制作。擋渣板是蓋在整個(gè)撇水槽上的活動(dòng)蓋板。擋渣板后邊緣與撇水槽的后壁上邊沿用

5、較鏈聯(lián)接。擋渣板前 邊下方固定了泡沫塑料條狀浮子。當(dāng)撇水堰槽前緣浸入水中時(shí)，擋渣板被浮子托起。水面表層的澄清水， 繞過(guò)浮子的下沿，經(jīng)撇水堰板流入撇水槽。水面漂浮的雜物被攔截在擋渣板及條狀浮子以外。設(shè)計(jì)要求浮 子的浮力作用于擋渣板的力矩要大于擋渣板重力所形成的力矩。擋渣板選用S=2 mm的不銹鋼板制作。較鏈為不銹鋼柱形的錢鏈。端板的作用：封堵撇水槽兩端。遮擋漂浮物，防止雜質(zhì)從擋渣板兩端流入撇水槽，所以兩個(gè)端板 面積較大，擋渣板始終在兩端板之間浮動(dòng)。防止水面有集中水流繞過(guò)擋渣板兩端邊沿進(jìn)入浮水器，以保 持潷水器均勻、平穩(wěn)地撇水。撇水堰流量計(jì)算：撇水堰的流量與其浸入水面下的深淺H 有關(guān)，與下降管的排

6、水能力有關(guān)，反應(yīng)池內(nèi)水位高低也影響撇水堰的流量。設(shè)計(jì)潷水器時(shí)不可能精確地計(jì)算各種條件下的撇水堰流量，但是必須準(zhǔn)確地核算其撇水能力的變化范圍，以確定潷水器排水量的性能參數(shù)，為此筆者設(shè)定撇水時(shí)某些特定條件，計(jì)算其最大撇水量與最小撇水量的可能(撇水堰的流量按標(biāo)準(zhǔn)堰計(jì)算公式核標(biāo) ) 。在最大流量時(shí)(如圖2b),撇水堰并非自由出流，下游為淹沒出流，按淹沒堰流量公式計(jì)算。設(shè)定： 撇水堰板高300 mm；在最高水位開始排水時(shí)，撇水堰頂浸入水面H=100 mm=開始排水時(shí)為浮水器的最大撇水量，堰下游為淹沒出流，Z/H=0.8 ,貝U Q1max=0.42 X2gX0.1 3/2 X3 600=211.7 m

7、3/h。設(shè)定浮水器的動(dòng)作為步進(jìn)式，即當(dāng)浮水器向下旋轉(zhuǎn)至堰頂水深H為100 mm寸，即停止動(dòng)作并保持一個(gè)時(shí)間t。當(dāng)水位下降至堰頂水深H為50 mm寸，浮水器又作下旋動(dòng)作。重復(fù)上述過(guò)程，每一個(gè)步進(jìn)行程為50 mm。浮水器最小設(shè)計(jì)流量按H =50 mm計(jì)算。隨著水位下降，堰上流量逐漸減小，下降管流速降低，水力損失減小，撇水槽內(nèi)水位也隨之降低。當(dāng)H =50 mm時(shí)，堰后水位已低于堰頂高度，堰流量按非淹沒堰計(jì)算：Qmin=m(2g)1/2H3/2 = 0.416 X (2g) 1/2 X 0.05 3/2 X 3600=74.1 m3/h潷水器在每一個(gè)步進(jìn)周期中的水量變化如下：浮水器靜止時(shí)，堰流量由Qm

8、ax-Qmin ；浮水器下降一個(gè)步進(jìn)行程，堰流量由Qmin-Qmax。撇水器單寬流量 Q在74.1211.7 m3/h之間變化。設(shè)計(jì)流量 Q1取上述變化范圍的中間值：100200 m3/h。潷水器排水能力：Q=EBX Q式中 B 浮水器的總寬下降管的設(shè)置下降管設(shè)置原則：按浮水器寬度B均勻分布；下降管根數(shù)為偶數(shù)；下降管間距01.0 m；下降管直徑按撇水堰單寬流量計(jì)算。設(shè)計(jì)下降管流速： v=2.0 m/s下降管： D=150 mm最大流速： Q1max=211.7 m3/h 時(shí)， vmax=3.33 m/s最小流速： Q1min=74.1 m3/h 時(shí)， vmin=1.17 m/s下降管在設(shè)計(jì)流量

9、時(shí)的水頭損失應(yīng)小于最低水位時(shí)排水水頭；下降管最大流量時(shí)的水頭損失應(yīng)小于最 高水位時(shí)的排水水頭。水平管設(shè)計(jì)水平管管徑按設(shè)計(jì)流速v=2.0 m/s ,設(shè)計(jì)流量Q=BQ健行計(jì)算。舉例：設(shè)B=4 mi,則Q=4Q1=480 m/h ;水平管D=300 mm下降管根數(shù)n=4,間距為1 m。水平管與下降 管一般用法蘭連接，水平管上設(shè)4只DN150法蘭短管(見圖3)。水平管長(zhǎng)：L= (n-1 ) x L1+ 2Lz式中 L1 下降管之間的間距， L1=1 000 mmL2外側(cè)下降管中心至水平管管端的距離，取L2=260 mm,則L=3 520 mm水平管結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。S 3水平管陸由水平管兩端是標(biāo)準(zhǔn)法

10、蘭盤，法蘭盤內(nèi)側(cè)在120 mm設(shè)置不銹鋼軸套，做為水平管裝入軸承的轉(zhuǎn)軸。軸套為圓盤形狀，外徑略大于兩端法蘭盤以便于軸承安裝。圓盤形軸套焊于水平管上，要求圓盤與水平管軸線垂直、同心。圓盤的外徑d=435 mm公差帶為hi2o圓盤厚25 mm用1C18Ni9Ti不銹鋼制作，外圓及兩側(cè)表面粗糙度要求達(dá)到 6.3 o在水平管中央設(shè)計(jì)一旋轉(zhuǎn)曲柄，曲柄臂長(zhǎng)600 mm,用15 mm厚鋼板制做，焊接于水平管上。曲柄中心線與下降管中心線夾角 40。，并垂直于水平管。軸承及軸承座與承工鋤定注柏承止航板用水平常觸番5.本千作 用4斡承及軸承國(guó)料遭東得州旋轉(zhuǎn)式浮水器的轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活、平穩(wěn)，關(guān)鍵是軸與軸承的配合。因?yàn)楦?/p>

11、水器的轉(zhuǎn)軸是水平管，軸承是能裝進(jìn)水平管的大軸承，又在污水中工作，所以有它的獨(dú)特之處。浮水器的軸承只支承水平管上的軸套，支承面和摩擦面小。浮水器轉(zhuǎn)動(dòng)速度很慢，精度要求不高，安裝要方便。所以軸承設(shè)計(jì)為間隙配合的滑動(dòng)軸承。例如：軸徑d=435 mm,軸承內(nèi)孔D=(4360.1) mm。軸承用1C18Ni9Ti不銹鋼制作，與軸承座焊接在一起。兩軸承的外側(cè)各設(shè)置一對(duì)止推板，防止水平管水平方 向移動(dòng)。電動(dòng)執(zhí)行器的構(gòu)造及工作電動(dòng)執(zhí)行器見圖54L電員2款遭機(jī) 二屐結(jié)黯 北上釉用5螂技蟠札 也塔母漏糜工拊塊導(dǎo)箍 配傳動(dòng)桿接頭機(jī)熟 1%滑詼已就1L匕限住升關(guān)1&下限位升美13.下胞承 鴕5電動(dòng)機(jī)押售示或圖該執(zhí)行器

12、是利用螺桿將其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁菽富瑝K的平移，執(zhí)行器、傳動(dòng)桿、浮水器聯(lián)結(jié)成一個(gè)螺旋機(jī) 構(gòu)與曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組合，將螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦∷鞯纳舷滦D(zhuǎn)。執(zhí)行器的螺桿5由上下軸承11、12固定在機(jī)架9上。電動(dòng)行星減速機(jī)2帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)。螺桿的旋轉(zhuǎn)推 動(dòng)滑塊6沿導(dǎo)軌10上下平移?；瑝K上的傳動(dòng)桿接頭8通過(guò)傳動(dòng)桿與浮水器水平管的旋轉(zhuǎn)曲柄相聯(lián)， 推動(dòng)浮 水器以水平管為軸上下轉(zhuǎn)動(dòng)。由于傳動(dòng)桿與螺桿有一個(gè)安裝角度，在執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種垂直螺桿的橫向推力。螺桿細(xì)長(zhǎng)，容 易被橫向推力壓彎。執(zhí)行器設(shè)計(jì)考慮使滑塊導(dǎo)輪沿滑道導(dǎo)軌滾動(dòng)，傳動(dòng)桿的橫向推力通過(guò)導(dǎo)輪直接作用在 導(dǎo)軌上，從而消除了傳動(dòng)桿產(chǎn)生的橫向推力對(duì)螺桿的影響。

13、這種結(jié)構(gòu)是保證執(zhí)行器穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。 執(zhí)行器為便于自動(dòng)控制，設(shè)置了上下限位開關(guān)，而且都是雙套開關(guān)，目的是防止一個(gè)開關(guān)發(fā)生故障時(shí)另一 開關(guān)起作用，確保不會(huì)發(fā)生損機(jī)事故。浮水器與出水管的聯(lián)結(jié)浮水器的水平管與出水管相連，中間有一可轉(zhuǎn)動(dòng)密封接頭和可撓曲柔性橡膠接頭?？赊D(zhuǎn)動(dòng)密封接頭可 選用定型的SSQ 一 口 b0.6HTdcr管道伸縮器，它密封效果很好，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力小?？蓳锨鹉z接頭選用國(guó)內(nèi) 定型產(chǎn)品KX=(W)型橡膠軟接頭。橡膠接頭與伸縮器聯(lián)接的法蘭盤應(yīng)用一個(gè)固定架固定在基礎(chǔ)上，以限 制該法蘭盤有較大的轉(zhuǎn)動(dòng)。SSQ- 口 b0.6 HTcr伸縮器為套管式、雙端法蘭、鑄鐵鍍銘伸縮器，采用 。型橡膠密封

14、圈，可承受 0.6 MPa工作壓力，公稱伸縮量土 25 mm在此處并不利用它的可伸縮性，而利用它的 可轉(zhuǎn)性。KX( HI)型DN300橡膠軟接頭，允許橫向位移 22 mm偏轉(zhuǎn)角度15 ,它有充分的能力調(diào)節(jié)水平 管與可轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的同心度。旋轉(zhuǎn)式浮水器的應(yīng)用按照以上設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)式浮水器，已被國(guó)家給水排水工程技術(shù)研究中心所屬的天津市沃特水工 業(yè)儀器設(shè)備技術(shù)公司列為正式產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱為BSX型程控自動(dòng)浮水器。沃特公司1997年完成了河南周口蓮花味精集團(tuán)污水處理工程，使用BSX4000浮水器32臺(tái)，浮水器撇水堰負(fù)荷為 2532 L/(m - s),撇水堰長(zhǎng)為4 000 mm,平均排水量420 m3/h(該工程通過(guò)了國(guó)家環(huán)保局的驗(yàn)收 )。1998年配合太湖流域治理，完成 了張家港味精廠的污水處理工程，也使用了BSX4000浮水器，并通過(guò)了江蘇省環(huán)保局的驗(yàn)收。BSX浮水器 經(jīng)過(guò)三年多連續(xù)運(yùn)行的考驗(yàn)，證明效果良好，未出現(xiàn)任何機(jī)械故障，工作狀態(tài)平穩(wěn)。對(duì)惡劣的工作環(huán)境有 很強(qiáng)的適應(yīng)性。三年