旋转式滗水器的工作原理与特点
旋转式滗水器是给排水处理工程中一种自上而下的变位式的排除上清液的污水处理专用机械设备,在排水阶段可将已经处理的上清水自表面滗出,是生物处理工艺的关键设备。旋转式滗水器一般用于大型SBR反应池中排水,其滗水深度一般可至3m左右。由于其机构限制,对堰口移动速率有较高要求,设计应根据不同的工艺要求,采取可靠的控制堰口移动速率的措施。一般应采取等速率移动形式,当采用其他机构,而不能使集水口均速下降时,应考虑速度补偿措施或设立伺服机构。
旋转式滗水器由集水槽、排水管、回转支座、连杆装置、导轨及传动装置等组成,当需要排水时,控制元件给出信号(全自动型通过泥水界面计或OPR测定仪等元器件;半自动型通过液位计、时间继电器等元件),指令传动装置工作,螺母旋转,螺杆均速下降,撑杆按一定轨迹运动,使集水堰槽按设定速度下移,完成均量滗水。当滗水结束后,可由液位控制仪给出最低极限信号,电机反转,牵引集水堰槽上移,回到预置位置,等待完成下一个循环。在进水水位上升的速度大于集水堰槽上升的速度时,可考虑采用变极电机,使集水堰槽复位速度加快;也可采用开合螺母,当集水堰槽上移时,开合螺母脱开,使集水堰槽依靠浮力上移。如将滗水过程安排在沉淀过程中,首先应考虑滗水范围问题,确保集水堰槽的下移速度不大于污泥下沉速度,在保证不影响污泥沉淀的同时,缩短循环周期时长。
波纹管钢索式和注气式滗水器:
波纹管滗水器总体一般由浮筒、堰槽、柔性排水管和导轨等组成,追随水位变化的力可以是恒浮力,也可以是变浮力,还可以是机械力。柔性排水管可以是橡胶软管,也可以是波纹管。一般考虑排水管子越粗柔性越差,故此类滗水器流量不宜过大,一般为150~200m3/h。
(1)波纹管注气式滗水器:
依靠给浮筒或浮箱内注气,产生浮力,使集水堰槽浮出水面而使滗水器闲置;反之进行滗水。由于其追随水位变化的力是浮力,故通常也称为浮筒式滗水器。如下图所示。
(2)波纹管钢索式滗水器:
依靠安装在工作桥上的驱动装置,吊起集水堰槽使之浮出水面而闲置;反之放松钢丝绳而滗水。
软管泵吸式滗水器:
软管泵吸式滗水器主要浮筒、潜水泵、柔性排水管和导轨组成,其追随水位变化是靠浮力,也依靠排水管的柔变或伸缩,泵的吸入口用档板式浮筒围住,阻止浮渣的流入。曝气时吸入口会进入污水,故滗水前必须先排污水。
软管浮筒式滗水器:
近年来,国内在消化吸收国外最新型滗水器的基础上研制了新型的、具有自我知识产权的无动力滗水器。这类滗水器主要由浮筒、滗水管、防渣阀、特制软管和支架组成,其闲置和滗水均由用户配备的池外阀门控制。集水堰口的密封力主要有球体重力和空心球浮力。
工作原理:
1、滗水器设计成为一定的滗水速率排放上清液,避免扰乱沉降的污泥层,防止滗水器出污泥,滗水速率可调,以确保每一循环周期恒定的流量。
2、在每一循环中从反应池的最高运行水位开始滗水,至最低运行水位时完成一个循环滗水周期,滗水器由驱动机构驱动,滗水器以正常运行速度下降到达设定的低水位时,滗水器以快速返回至原来位置。
3、滗水器的旋转联合器与密封件可防止液体的泄漏,旋转联合器由两个紧密装配的密封装置组成,排放管线系穿过反应池的墙体,保证穿透处不致漏水。
4、旋转式滗水器由工艺程序控制,电动推杆按一定速比使滗水装置及滗水堰槽产生回转,反应池中上清液从滗水堰槽通过回转排水管排出池外,旋转式滗水器的堰体高度不断下降,滗水堰槽也同步下降,形成连续排放,至设计水位深度。
设计特点:
1.滗水器运行受过程控制器控制,当滗水阶段开始时,利用驱动装置的推动,使滗水器缓慢下降,将经过沉淀后的上清液由滗水堰口滗入导水管,并通过集水管收集后排出反应池。由于驱动装置的缓慢均匀驱动,大大地降低了滗水器运动和排水动作对池内处理水的扰动。滗水器上的筒始终浮于水面从而保证阻挡了一切漂浮物进入滗水器,大大降低了出水的SS浓度,保证了出水质量。
2.旋转式滗水器采用电动推杆驱动滗水装置的形式,由滗水装置(滗水堰、导水管、集水管)、旋转密封轴承、驱动装置等部件组成。
3.旋转式滗水器随着驱动电机的正反向运转,带动滗水堰槽上升、下降,完成滗水动作,防护等级IP55,绝缘等级F级。
4.驱动电机采用变频调速,滗水堰槽下降滗水时按设定的速度下行,滗水到最低点后,快速提升返回。
5.驱动机构设有行程限位,可对滗水行程进行精确定位。
6.滗水堰槽是整个滗水器进行滗水工作的关键部位,滗水器处于初始位置时,其堰口高于最高水位200mm。为防止浮渣流入滗水堰槽内,在滗水堰槽的两侧均设有浮渣挡板,并在前侧设有撇渣浮筒,滗水器整体具有足够的强度和刚度。
7.进水管的一端与滗水堰槽相连,另一端与回转排水管相连;一方面将滗入滗水堰槽的上清液引入回转排水管,另一方面又将滗水堰槽与回转排水管连成整体,使滗水堰槽围绕回转排水管中心转动。
8.在两滗水堰槽中间两根支撑管之间设有一组吊耳,用推杆与传动机构中的升降螺母相连,成为滗水堰槽上升、下降的起吊点,该点的位置及推杆的长度设计均通过严格的计算确定。
9.回转排水管上设支撑轴头,将滗出的上清液引出池外。
10.旋转密封轴承:旋转密封轴承既可有效地密封集水管和出水管的转动连接,又可有效地起承受滗水器通过集水管传递的径向力和轴向力的轴承作用。旋转密封轴承采用套管式密封轴承,支承部分选用的材料为聚四氟乙烯,具有重量轻、摩擦系数小、耐磨性、耐疲劳、强度高的特点,还具有自润滑和吸音、减震的性能;而密封部分设计了一种非标双唇骨架密封件。这一结构的旋转密封轴承具有同心度高、寿命长、维护简便的特点。
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