一种对圆形二沉池刮泥机新型防滑装置的研究

在北方的污水处理厂中，雨雪冰冻天气是影响二次沉淀池刮泥机平稳运行的关键因素之一。笔者实际研究发现，某污水处理厂的二沉池刮泥机的走道面及行走轮均裸露在环境中，雨雪天气导致轨道积雪结冰，致使行走轮打滑，进而直接影响刮泥机的工作效率。

因此，笔者结合实际提出一种刮泥机防滑装置的设计思路，从根本上解决走道面积雪结冰问题对刮泥机的影响。

关键词：行走轮，玻璃钢槽盒，滑轮，密闭状态，摩擦系数

正文

该厂位于城区西南角，自2001年11月投入运营起承担城区大部分生活污水的处理，每年11月份至次年2月份为该厂雨雪冰冻天气高发季节，平均降雪量在6毫米，冬季平均气温为2摄氏度左右，最低气温在零下15-19摄氏度左右。由于二沉池刮泥机的行走轮及走道面为裸露状态，因此，季节特性导致行走轮打滑问题非常突出，制约了后续污泥处理和各项工序对指标地降低。笔者针对此问题展开相关研究。

1.项目所处工艺

该厂日处理规模为6万吨/日，采用A2O+AO工艺，处理级别为一级A水平。A2O段与AO段混合液混合流入二沉池处理，二沉池外观为圆形，采用中心进水周边出水方式，其上清液流入下道工序深度处理，而底部产生的污泥经旋转式刮泥板刮入底部中央排泥管道至回流泵站。其中，一部分污泥回流至缺氧工序，进入AO段处理，处理后部分平流至A2O段前端，另一部分与A2O段混合液混合，再次流入二沉池；剩余的污泥抽入污泥处理车间消化。

2.冬季运行存在问题

二沉池走道面面层为混凝土材质，表面光滑，行走轮材质为碳钢，接触面光滑，行走速度为3米/分钟，已投入运行24年。该材质在春夏秋三季尚可，一旦进入冬季中的雨雪冰冻时期将无法运行，雪花覆盖在走道面造成行走轮原地打滑。若不及时停车，行走轮对走道面一直摩擦，加剧磨损，恶性循环。

同时，冬季A2O段因污泥活性低而增加曝气量，污泥浓度上升，污泥活性又因气温低而膨胀，沉降性能差，间接推动二沉池污泥泥位升高。此时刮泥机又因行走轮打滑停车时间过长，一是二沉池进入翻泥状态，导致泥水无法有效分离，二是污泥只靠重力沉降，无法被旋转耙齿刮入至底部中央管道，泥水分离效果差，化学需氧量、氨氮、悬浮物等指标上升，影响后序一系列处理效率。

3.原因分析

主要为环境因素，所在地区11月进入冬季季节，至次年2月为雨雪冰冻高发期，多发生大雪暴雪，持续时间在4小时以上，积雪深度达6毫米以上，若积雪得不到及时清理，行走轮遇到阻碍随即打滑，将积雪进一步压实成冰。然而该厂传统除雪方法为扫、刨和撒盐，下雪时清理存在一定地安全隐患，等雪后再清已影响正常生产。

材质因素影响很小，该刮泥机为ZBM35型半辐周边传动，直径35米，动力为一套国产1.5KW/3.7A电机，在积雪冰冻天气时，钢材与混凝土的摩擦系数将低于0.6，常见材质已失去物理作用，该厂有3座二沉池，其中一座二沉池行走轮为橡胶材质，积雪时依旧打滑。

4.项目研究结果

通过细致观察，考虑该厂的经济效益，本着简单耐用原则，采用纯机械式结构构造。经研究发现，问题产生的短板在于裸露的走道面，而非雨雪和冰冻自然因素，是制约行走轮是否前进的关键点。

具体研究做法：

4.1 保留现场设计，选用槽盒“︻”呈倒扣状，玻璃钢材质，厚度3-4毫米，宽度略小于走道面。

4.2 沿行走方向制作一圈弧形槽盒，将刮泥机首尾相连，每10米一组，约12组，通过螺栓连接固定，形成密闭环形，动力来自刮泥机，不承担垂直大负荷。

4.3 槽盒内安装U型滑轮，降低滚动阻力。

4.4 行走轮侧面和槽盒侧壁沿行进方向安装成排防尘毛刷，抵挡雪花吹入，形成密闭状态。

4.5 槽盒侧面延伸装设U型导向轮至走道面侧壁纠偏，防止刮泥机单点驱动，槽盒受力非线性而脱轨。

改造后，走道面将处于密闭状态，整体结构较轻，未对刮泥机产生较大横向负荷，将不再产生打滑情况，工人仅需将槽盒上表面积雪清扫，使用时冬用春藏即可，降低不必要损耗。

结论

二沉池工作的稳定性，直接关系后续生产工艺的处理，而雨雪冰冻天气作为二沉池稳定运行的短板，在积雪结冰时将直接徒增工人工作强度，降低工作效率，增加安全隐患，笔者作为该厂车间工人深知其危害。

此种装置的设计思路，以最低成本补齐短板，一改过去又扫又撒盐的工作方法。其成本低、结构简单、组装灵活，笔者认为十分符合冬季该厂的实际情况和当前经济效益，为下一步提高该厂的生产水平树立了良好的示范作用。

参考文献

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[2] 李丰登.《一种二沉池刮泥机行走高效除雪器》.CN202220262247.0，2022

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[4] 王印.《二沉池刮泥机》.CN202122314959.0，2022