科技型中小型企业创业记

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2017-10-13

为提升宜兴水处理技术与装备制造的整体水平，促进环保产业转型，加快淘汰低能效落后环保设备，使环保设备达到高端化、品牌化。我单位借助国家水专项，与菲力环保、一环集团、泉溪环保、新纪元环保，共同编制了曝气器、格栅、刮吸泥机三大类水处理关键设备的第一批淘汰产品，并在中国宜兴环保科技工业园官网发布。

淘汰目录以技术或者工艺落后而淘汰、质量不达标淘汰、制造过程高耗能等不符合绿色发展而淘汰为编制原则，经征集、专家评审后发布。第一批淘汰目录包含曝气器、格栅、刮吸泥机3大类11项水处理产品，详见表1。

表 1《中国宜兴环保科技工业园水处理关键技术与设备淘汰目录》（第一批）

散流式曝气器指空气通过一种中心进气管进入散流罩，由散流罩对气体进行两次切割后扩散到水中并产生中大型气泡的曝气器。散流式曝气器是上世纪80年代研制的曝气装置，该装置原在生化池中使用，曝气气泡直径小，气液界面直径小，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强，但能耗高不经济。

90年代后，随着刚玉曝气器和橡胶膜曝气器的陆续开发，散流式曝气器氧利用率仅为其1/4，因此市场逐渐被取代。目前，散流式曝气器在市政废水处理中已逐渐被淘汰，仅在一些腐蚀性废水和石化废水处理中有部分应用。

图1 散流式曝气器

旋混式曝气器指空气通过一种中心进气管进入螺旋切割系统，由螺旋切割系统切割后进入多层锯齿形布气头进行二次多层切割后扩散到水中，并产生中大型气泡的曝气器。

旋混式曝气器曾广泛应用于生化处理的推流式及混合型的各种曝气池内，但因其技术工艺落后，能耗高，氧利用率仅为橡胶膜曝气器或刚玉曝气器的1/4，市场逐渐被刚玉曝气器、橡胶膜曝气器等主流曝气器替代。

图2 旋混式曝气器

曝气软管由加强聚氯乙烯和橡胶合成内衬化学纤维网线及连接件组成，在水中可产生中、微气泡的气体（通常为空气）扩散器；空气通过软管时，其孔缝张开，停止供气时孔缝闭合。

曝气软管是上海石化环保研究所引进西德技术开发的增氧曝气器，投入市场近20年，耐酸、耐腐蚀，耐压强度高，但因其能耗高、氧利用率低、弹性小，已被主流型各类曝气器替代，目前仅在石化废水中有部分应用。

图3 曝气软管

弧形格栅是指齿耙在驱动装置带动下，沿圆弧形固定栅条（近似1/4圆周）做回转或摆臂运动，将拦截在固定栅条前的漂浮和悬浮物体打捞上来的格栅除污机。弧形格栅最大的特点是其1/4圆弧的结构使刮渣需要一个钟摆一样的刮渣器，若水量大，则需圆弧大、刮渣器也要大。

但弧形格栅旋转耙裸露在外部，设备粗放，对环境影响大，危险系数高，且驱动机构中心距离弧形栅面长，容易变形和卡堵。同时，弧形格栅由于受圆周限制，只适合渠道浅水量小的情况；且栅面制作难度大，要求精度高；栅条间距一般均为10mm以上，也不适应新污水处理工艺的要求，已逐渐被回转式格栅等主流格栅替代。

图4 弧形格栅

卧式筒形格栅为滚筒式结构，滚筒放在驱动架上，靠驱动机构带着格栅旋转，水从格栅前部进入，筛网拦截垃圾于格栅中，再通过格栅中的螺旋导叶片将栅渣排出。

卧式筒形格栅只能放在地上，需要二次提升，能耗高；旋转速度慢，栅渣容易固结在内部，需要高压冲洗水冲洗，使用环境差；处理效果差。目前，卧式筒形格栅仅在以成套设备形式的小水量污水处理厂（站）有部分应用。

图5 卧式筒形格栅

回转式齿耙（ABS）链条格栅由链轮驱动装置牵引密布的耙齿组（材质为ABS）将拦截在耙齿前的漂浮和悬浮物体打捞上来的格栅除污机。 回转式链条格栅具有自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪音、在无人看管的情况下可保证连续稳定工作的特点，但回转式齿耙（ABS）链条格栅在使用过程中ABS材料耙齿经太阳暴晒、风吹雨淋容易老化变脆、可塑性变差、容易破裂，影响整体效率，目前已被尼龙耙齿、不锈钢耙齿代替。

图6 回转式齿耙（ABS）链条格栅

阶梯格栅是具有偏心轮的驱动装置带动移动栅条做往复运动，将拦截在固定栅条前的漂浮和悬浮物体阶梯式打捞上来的格栅除污机。

阶梯格栅为台阶式栅面，将栅渣传递，在最顶端去除，构造复杂，且遇到急刹时容易卡堵造成栅面变形，维修率高且维修难度大。

同时，阶梯格栅为中细格栅，同等处理规模下，设备成本较高，安装难度大，已逐步被回转式格栅等主流格栅替代。

图7 阶梯格栅

高链式格栅是链轮和链条在水面以上工作，由回转式链条驱动装置牵引齿耙插入水下固定栅条间，将拦截在固定栅条前的漂浮和悬浮物体打捞上来的格栅除污机。

高链式格栅长时间运行后，齿耙的两条驱动链会产生张紧度不一致从而导致齿耙不平，严重时会卡在栅条内，且遇大垃圾卡堵时容易造成栅条变形或耙齿变形，故障率高，维护管理和维修成本高。高链式格栅仅适用浅水渠道，目前已被主流的各类格栅替代。

图8 高链式格栅

链板式刮泥机-金属传动是通过金属链条传动牵引链条上刮板移动，将沉于底部的泥砂刮集到集泥斗（槽）、浮渣刮集到除渣斗的机械设备。

金属传动的链板式刮泥机主要应用于平流式沉淀池，可在底部刮泥的同时在池面撇渣，实用性强、驱动装置维护方便，但其金属链条及链轮易磨损、卡堵、腐蚀、引起断链。

虽然国外已经研发出更好的链条材料，但国内市场需求小，生产厂家也较少。同时，金属传动的链板式刮泥机链轮容易偏，水下安装与监控困难，检修难度大，目前已被液压式刮泥机或新型高分子链板刮泥机替代。

图9 链板式刮泥机-金属传动

钢丝绳刮泥机由牵引机构、两台刮泥桁车、接近开关、轨道组件、卧式改向滑轮、立式改向滑轮、钢丝绳等组成。两台刮泥桁车设置在池底的轨道上，每台刮泥桁车的首端用钢丝绳与牵引机构的卷绳筒相连，两台桁车尾部用钢丝绳相连，组成一个运行链，单向或双向刮泥，在减速机的牵引下实现刮泥作用的机械设备。

钢丝绳刮泥机是上世纪80年代开发的一种沉淀池刮泥设备，在斜管/板沉淀池和平流式沉淀池中得到了普遍应用；但其制造难度大，因传动及驱动在水下，监控及维修困难，效率低，目前已被水下单轨刮泥机、往复式液压刮泥机、中心传动刮泥机、桁车式刮泥机等取代。

图10 钢丝绳刮泥机

周边传动刮（吸）泥机碳刷集电环指周边传动刮（吸）泥机采用的碳刷集电环。采用碳刷集电环的周边传动刮（吸）泥机主要应用于各种辐流式沉淀池。当电机运转时集电环会随电机一起旋转，碳刷就紧贴集电环的表面摩擦，但集电环表面光滑，材质相对硬，造成碳刷容易磨损及腐蚀（磨完就需更换），导致供电中断，运行不稳定，并存在用电安全隐患，目前已被电子式集电环替代。

图11 周边传动刮（吸）泥机-碳刷集电环中

未来，研究院将通过检测、评估等方法，继续编制《中国宜兴环保科技工业园水处理关键技术与设备淘汰目录》，为环科园的升级转型，环保设备的高端化、品牌化贡献一份微薄之力。