1、污水处理设备管理难点及应对措施摘要：大港油田港东污水处理厂承担着油区生活污水集中处理、达标排放并实现深度处理中水回用职责，肩负着改善区域生态环境、提高水资源利用效率的重要重任。本文总结了港东污水处理厂运行 4 年来污水处理设备的故障特点，分析了污水处理设备管理难点，并阐述了有效的应对措施，对污水处理行业设备管理和运行有借鉴和指导意义。 关键词：污水处理设备管理应对措施 中图分类号： TV664 文献标识码： A 为实现大港油田中心城区 29 个小区生活污水集中处理达标排放，同时缓解油区水资源紧张的矛盾，2006 年 8 月，大港油田港东污水处理厂动工建设，2008 年 11 月预处理达标排放部
2、分先期运行，2009 年 12 月工程总体竣工投产。它是以污水处理及中水回用为主要业务，集达标排放、中水回用、污泥干化处置为一体的综合性污水处理厂，全厂占地面积5.48 万 m2，设计污水处理能力为 30000m/天，中水产水量 21000 m/天,出水水质达到锅炉循环冷却水水质标准，供应给大港油田滨海热电厂。 港东污水处理厂由预处理单元和深度处理单元两部分组成。预处理单元由格栅间及旋流沉砂池、调节池、水解酸化池、高效沉淀池、曝气生物滤池、中间混合水池、网格絮凝沉淀池、V 型滤池、中间水池、废水回收池、鼓风机房、加药间、污泥脱水系统及干化系统和其它辅助单元构成；深度处理由三套超滤系统和 6 套
3、反渗透系统组成。整套污水处理及中水回用系统工艺流程长且复杂。 要实现每个控制单元的每台设备和其相关电动、气动、调节阀门的联动控制；及各控制单元相关设备之间的顺序和逻辑控制；加药系统自动给药、补药过程；污泥脱水设备连续、可靠工作；流量计、液位计、分析仪表状态上位显示及相关控制等功能；以及曝气生物滤池、V 型滤池、超滤系统和反渗透系统的复杂控制，这就需要一套复杂的自动控制系统，保证工艺系统可靠、连续运行。 如此，对电气、仪表自控、机电设备的维修、维护和保养，就成了保证污水处理厂连续、稳定、可靠运行的重要保证。港东污水处理厂运行 4 年多来，经过不断的摸索和实践，总结了一套适合大港油田港东污水处理厂
4、运行特点的设备管理模式，在保障污水处理厂生产运行过程中发挥了重要作用。 一、污水处理设备故障特点 根据港东污水处理厂投产运行以来的设备管理和运行状况，可以总结出：设备故障呈现两头高、中间低的特点。即投入使用后的 1-2 年是故障的高发期，运行中期较低，后期一定会出现故障率较高的现象。 这是因为污水处理厂刚刚投入运行，运行人员对设备使用性能不太熟悉，对系统运行规律不太了解；设备操作保养体系不完善，一些重要的维护保养没有按要求进行；运行管理水平还处于摸索提高阶段，水质过程控制方法不多，存在部分设备过度使用现象；加之没有专业化的维修人员，设备故障无法彻底排除或存在维修质量较低现象，致使一些设备损坏，
5、造成系统硬件保障能力整体较低。 随着设备运行时间的增加，设备各部件会出现老化、疲劳、腐蚀等现象，加之由于维修资金所限，一些设备二保、大修不能如期进行，尤其是运行工况差、零部件多的设备，易出现不同程度的问题，会使设备故障率有所上升。 笔者 2010 年 9 月负责污水处理厂设备检维修和维护保养工作以来，针对污水处理厂设备管理和运行中暴露的问题，通过编制和实施污水处理厂设备报修、维修管理程序 ，理顺了工作流程，分清了设备管理层次；明确了班组和岗位在设备运行及维修过程中的工作职责、工作界面和工作程序；结合污水处理厂运行实际建立了设备交接班制度 、 设备巡回检查制度 、 设备维护保养制度等 12 项管
6、理制度，并严格加以实施和推进；同时，加大了岗位运行人员设备设施操作规程的培训力度。 通过落实设备设施管理制度，加强设备操作规范性培训，提高设备巡视检查效果，强化设备检维修工作质量，两年多来，设备故障率有了大幅度降低，加之生产运行过程中，针对不同设备特点总结出的养护经验，设备问题进入可控阶段，故障率明显降低，由公司协调修理的项目由 2010 年的 18 项，降低到 2012 年的 2 项，系统硬件保障能力得到提升。二、污水处理厂设备管理难点 （一）设备数量和种类较多，污泥脱水设备结构复杂 污水处理厂有 28 个建构筑物、6 个控制室，167 台工艺设备，129 台仪表，158 个电动、气动阀门。
7、设备种类涉及污水、中水、污泥、仪表风、工艺风、采暖、机电、电气、仪表自控；设备控制方式包括电动控制、气动控制、手动控制；设备安装和使用地点包括室内、室外、潜水、半潜水。污泥脱水设备由 6 类 117 个零部件构成，这 117 个零件中任何一个零件出现问题，都会影响整台设备的正常运行，如果其配套设备出现问题，同样会使设备停运。 （二）备用设备少，备品备件短缺，设备维修周期较长 港东污水处理厂备用设备较少，常用备件由于价格高、种类繁杂等原因很难在短期内将其备齐，致使关键设备或者节点性的设备出现故障，不能及时得到处理，影响了系统运行的可靠性，有时甚至由于一个部件损坏导致某一单元或整套系统停产。 为保
8、证设备运行可靠，大多数污水处理厂进口设备较多，部分设备属于非标定制产品，这些设备一旦出现问题，维修周期往往较长，有的甚至在 3 个月以上。备品备件少、设备维修周期较长，是影响系统运行可靠性的主要原因之一。 （三）设备使用环境和输送介质较差 港东污水处理厂距渤海湾较近，空气潮湿、空气中盐度大，加上硫化氢气体、氯离子含量较高，对电气、仪表自控设备和机电设备的腐蚀和影响较大。 加之进水水质不好，预处理工艺没有除盐、除氯的功能，日平均进水电导高达 6300s/cm，氯根 2000mg/L 以上，盐度 5ppm 以上，腐蚀性较为严重，很多构筑物内部 H2S 含量较高，约为 50ppm，硫化氢溶于水后产生
9、氢硫酸，氢硫酸对铜、碳钢、普通不锈钢材质腐蚀较为严重，且易形成氢致脆性断裂。 在这样恶劣的腐蚀性环境下工作，金属材料的疲劳强度急剧下降，其表面的腐蚀产物嵌入金属表面，在外加交变应力的作用下，引起腐蚀疲劳断裂，导致设备损坏。 （四）污水处理设施检修清淤周期被延长 由于污水处理厂的社会效益大于经济效益，维修资金的投入往往不如主业板块大，造成污水处理厂构筑物清淤等工作由计划检修变为了状态检修，系统状态显示异常后，检维修资金或响应速度会受到其他因素的制约而相对滞后。 曝气生物滤池是港东污水处理厂预处理工艺单元的核心构筑物，利用污水二级生化处理使污水达到达标排放水质用于生态恢复或深度处理再利用。根据城市
10、污水处理厂运行、维护及其安全技术规程（CJJ 60-94） 第 7 章曝气池运行管理中维护保养需求，应每年放空清理曝气池配水室一次，同时清通曝气头并检修曝气装置。 随着 2010 年 12 月 17 日曝气生物滤池滤头进水滤水帽更换及配水室清淤结束，港东污水处理厂已连续运行 573 天，累计处理污水约 526 万m。 2012 年 7 月，港东污水处理厂发现曝气生物滤池运行工况异常的现象，对曝气生物滤池放空截取影像照片后，确定了曝气生物滤池长柄滤头污堵和配水室污染非常严重。 （五）污水处理专业性强，专业分工较细 污水处理厂属于技术密集型行业，自动化程度较高，要求运行和管理人员要有一定的仪表自控
11、知识，维修人员不单要有一定的专业理论水平和较高的动手能力，还要有多专业和跨学科的维修技能和实践经验。这样就要求要有一个专业结构合理、梯队层次分明的技术和操作队伍作为支撑。培育这样一支合格的技术人才队伍，除了有好的激励政策外，需要大量的实践锻炼和长时间的技术储备，这样才能为公司发展解决实际问题。 目前，港东污水处理厂没有专门的电气维修人员、只有一名在岗的自控仪表管理和维修人员，设备维修工作由一名 46 岁的泵工带着 3 名转岗人员进行，检维修工作结构设置和技术梯队出现了短板和断层，实现设备管理的精细化难度加大，亟需补充相关专业的年轻人，经过 3 到5 年的培养和锻炼后，逐步实现电气仪表和机电设备
12、维修的顶岗操作，为提高污水处理厂运行可靠性提供人才和技术支撑。 三、污水处理设备管理的应对措施 （一）针对设备种类、数量多的特点，实施分类管理，加大设备检修、保养力度 根据污水处理厂运行特点，综合设备种类、工作环境、运行时间、重要程度等因素，对重点设备和关键设备提高其管理级别。除对其开展例行保养、常规检修外，还要严密进行设备运行状态监测，发现异常及时处理，避免设备故障升级。 对故障频繁出现的设备，汇总其故障特点，找出引发故障的要因，着力进行解决。同时制定保证其连续稳定运行的组织措施和技术措施，形成保证其可靠运行的长效机制，严格加以推进。 港东污水处理厂对常规检修项目按运行时间和检修计划安排检修
13、；对于诸如：进口潜污泵、进口螺杆泵、进口计量泵、进口搅拌器、合资罗茨风机等维修费用高、运行状态好的设备，由于其运行可靠性相对较高，到了保养周期其设备状态往往较好，可以适当延长检修、保养周期，实行状态检修。对其进行状态监测，设备状态显示异常后，再安排其进行专业维修。 如此，可以延长进口设备检修周期，节省检修费用。但这需要公司预留一定的检修资金作为支持，保证一旦状态监测显示异常，设备检维修工作不会受到资金、响应速度等因素的制约而滞后。 （二）针对污水处理备用设备少、备品备件不能短时间备齐的特点，编制备品备件购入计划 按轻重缓急排出购置顺序，按顺序多渠道安排购置；对没有备用的重要设备进行购置，离线冷
14、备用。新、改、扩建过程中设备选型时，尽量选择相同品牌、相同规格、相同型号的设备。这样，既可以降低故障协调成本，提高厂家维修重视程度和响应时间；又方便备品备件管理，减少备件成本和管理难度。 （三）采取针对性措施着力改善设备使用环境与条件 通过隔离腐蚀性气体、增加硫化氢收集和去除装置、工艺系统改造等，着力改善设备使用环境，或通过加强设备防腐频次和缩短维护保养周期、增加电气设备防护等级、减少电气元件与腐蚀性气体接触机会等措施予以应对；通过定期开展相关设备设施的周期性检修、清堵、冲洗作业，保证污泥螺杆泵、潜污泵、旋流沉砂设备、长轴泵、计量泵、高效沉淀池、网格絮凝池等设备设施完好性和可靠性，以着力解决输
15、送介质较差的问题。 电气、仪表控制设备、机电设备尽可能远离硫化氢等腐蚀性气体浓度比较高的场所，控制系统宜采用马达控制中心的方式，电气回路通过现场接线箱进行过渡，与设备电缆相连接；电缆沟、穿线管与控制回路有联通的地方做好封堵措施，防止腐蚀性气体通过联通管道窜入控制单元，加速电气元件老化，引发电气回路故障；如电气控制设备不能远离浓度较高的腐蚀性气体场所，应采取其它隔离、改造、增加防护等级等方法，减少其对设备的危害。 港东污水处理厂粗格栅间、污泥脱水间、污泥干化车间加装硫化氢收集、处理系统后，腐蚀性气体浓度降低，电气系统故障率下降明显。 由于生活污水中杂质的存在，污泥脱水间和高效沉淀池的污泥螺杆泵的
16、十字头联轴器、定子胶套磨损率很高，导致相关设备维修两、三个月后，故障现象又出现。找到原因后，污水处理厂根据进水水质情况，每隔 8 天打开螺杆泵进泥口和泵体边盖，对缠绕在十字头联轴器和泵轴上的杂物进行清理。采用此方法后，虽然工作量有所增加，但相关设备运行 2 年没有发生类似故障，设备运行保障能力得到显著提升，同时节约了检修费用。 （四）采取措施解决清淤周期被延长的问题 污水处理设施检修清淤周期被延长的问题，可以通过优化系统运行、控制前期工艺出水水质、定期打捞池体浮渣、强化格栅机除污效果等方式，适当延长设施清淤周期，但还是要安排资金对相关池体进行定期检修和清淤，从而相关保护设备、设施的运行安全。
17、（五）采取内部和外部两种渠道解决污水处理专业性强的问题 内部是对新入厂员工或本单位优秀员工进行培养，与技术水平、业务素质较高的员工一起进行长期实践锻炼，使其逐步成为技术上的中坚力量。同时，给他们较好的成长和发展环境，更好地留住并激励技术人才，为污水处理事业献计出力。 外部渠道就是通过外部委托的方式，与有维修、维护技术实力和能力的单位签订维护合同，利用其它单位水平高、技术好、解决现场问题能力强的技术人才解决本单位的实际问题。 专业化的污水处理单位和先进的污水处理设备，不但需要大批有机、电、液等专业知识于一体的复合型技术和操作人才，还应该将传统的设备管理与维修模式不断地进行改进与创新，以适应企业不断发展的要求，这样，才能为生产的安全、连续、稳定、经济运行提供可靠的技术支持与硬件保障。
