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草酸在污水处理中的作用

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草酸在污水处理中的作用

草酸在污水处理中的作用范文第1篇

关键词:磁性微球 水处理 检测

磁性微球是指通过适当的方法使有机高分子化学与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的复合材料。制备磁性高分子微球通常应用的磁性物质有:纯铁粉、羰基铁、磁铁矿、正铁酸盐、铁钴合金等,尤以Fe3O4磁流体居多。与磁性材料结合的高分子材料中天然高分子材料有壳聚糖、明胶、纤维素、淀粉等,合成高分子材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯等。其中天然高分子材料因具有价廉易得、生物相容性好、可被生物降解等优点,得到了广泛的研究和应用。

一、磁性微球在水处理中的应用

1.天然生物高分子功能化的磁性微球在水处理中的应用

(1)磁性微球固定化酶在水处理中的应用

固定化微生物技术主要是固定化酶或细胞,其技术目前在应用上还存在一些问题,如载体的性能、固定酶/细胞操作、酶活力收率不理想、寿命不长等。针对这些问题,磁性载体固定化酶放入磁场稳定的流动床反应器中,可以减少反应体系中的操作,适合大规模连续化生产,利用外部磁场可以控制磁性材料固定酶的运动方式和方向,替代传统的机械搅拌,提高固定化酶的催化效率。在炼油、油化工、木材加工和煤气与炼焦等工业生产过程中常排放出含酚污水,含酚污水具有污染范围广,危害程度大等特点,对其进行有效的治理是非常必要的。

(2)壳聚糖磁性微球在水处理中的应用

壳聚糖是自然界存在的唯一碱性多糖,它的胺基极易形成四级胺正离子,有弱碱性阴离子交换作用,由于游离氨基的存在,壳聚糖类在酸性溶液中具有阳离子型聚电介质的性质,可作为凝聚剂,但在酸性溶液中会溶解,稳定性差。因此,将壳聚糖制成如磁性微球,对提高壳聚糖的应用价值是十分有意义的,其在污水处理中主要用作絮凝剂和重金属吸附剂。

(3)处理含酚废水

采用反相悬浮交联法,以草酸铁为磁核制备了壳聚糖磁性微球并用来处理含酚污水。可得出用ZnFe2O4/壳聚糖核壳磁性微球处理苯酚废水的工艺条件为:pH为7左右,搅拌速率120r/min,吸附时间大于l h,静置时间为10min,对苯酚去除率可达到64%左右。明显优于其他药剂的净水效果。

(4)染料污水处理

一般染料污水的处理方法是采用物理化学方法-絮凝沉淀及活性吸附与生化处理相结合的方法进行的。其中活性吸附不仅能有效地去除染料物质,还能进一步提高污水的可生化性,达到综合治理的目的。常用的吸附剂如:活性炭和活性硅藻土等,虽然具有良好的吸附性能,但再生困难,使用成本高,不易普及。壳聚糖分子链上具有大量的活性基团,对染料物质具有良好的吸附性能,特别是赋予壳聚糖颗粒磁性后,使得其还具有良好的分离性能,这无疑为其回收再生提供了便利条件。

2.合成高分子功能化磁性微球在水处理中的应用

在流化床废水处理技术中,一般认为载体应具有良好的生物亲和性、优良的传质特性、化学稳定性好、载体表面粗糙、比表面积大、孔径分布合理、价廉并且密度较低,易于流态化等。而磁性高分子微球因其制备方法多样,具有生物亲和性,可以吸附大量的微生物。因此,可根据需要制备出多孔结构、粒径合适且分布均匀的磁性微球作为生物流化床的载体。在磁流体存在的情况下,采用改进了的乳液聚合法及分散聚合法制备出粒径分布均匀、磁响应性强的磁性多孔聚苯乙烯微球,经测定,合成的磁性多孔聚苯乙烯微球的骨架密度及表观密度比活性炭轻,因而更易于流化,可在处理废水中悬浮,能够保证载体与处理水的充分接触,有利于微生物迅速发挥处理作用;虽孔度略小于活性炭,但该微球的孔容明显较活性炭大,而且具有很大的比表面积,更有利于微生物的吸附;具有较小的膨胀率,说明该载体用于流动水处理时能够保持足够的稳定性;磁性多孔聚苯乙烯微球具有磁响应性,当其置于磁性流化床反应器中,可根据外加磁场强度的大小及间歇性变化进行定向的运动。

3.废水中微量有机物的检测

利用磁性微球分离效率很高的特点,将微球应用于废水定组分的分离、检测,可以有效地减少工作量,缩短工作时间。检测方法可以用电化学检测法、发光检测法或电化学石英晶体微天平等方法。用含酰肼基团的磁性微球吸收富集水中的微量甲醛,在弱酸性环境中,磁性微球上的酰肼基团和甲醛反应生成具有电活性的物质腙。在测定时,磁性微球聚集在磁性电极的表面,电活性物质在-1.04V被还原,利用还原峰电流值可以测量甲醛的含量。用这种方法测定环境水样中甲醛的含量,其检测下限为0.2 mg/L,检测灵敏度要比常规的光度法、色谱法、电化学法等检测方法高。其它具有能够和磁球偶联的活性基团且有电活性的物质,如含有醛基、羰基、氨基等的有机物都能用这种方法检测。

二、结语

综上所述,磁性微球作为一种新的功能材料在水处理方面有着广泛的应用前景,特别是随着电化学湿法氧化处理废水技术与磁性微球材料的结合,使得关于磁性微球在水处理方面的研究必将受到人们极大的关注。

参考文献:

草酸在污水处理中的作用范文第2篇

中科院院士、清华大学物理系教授范守善、姜开利副研究员领导的科研小组的一项最新研究发现,碳纳米管薄膜在有音频电流通过时,会具有类似扬声器的功能。这些扬声器的厚度只有几十纳米,而且是透明、柔软和可伸长的,可以被裁剪为任意形状和大小。相关于《纳米快报》(Nano Letters)。

研究表明,向非常薄的碳纳米管薄膜中通以音频的交流电。可以发出很响的声音。进一步的研究发现,这种现象源自一种热声效应。理论分析表明,该碳纳米管薄膜具有非常小的单位面积热容,使这种热声效应变得非常强,发声频率范围非常宽(可以从100赫兹到100千赫兹)。基于这种效应,该研究小组制备出多种实用的碳纳米管薄膜扬声器。这种扬声器仅有几十纳米厚,具有透明度高、耐弯折、可拉伸、无磁等优点,并且可以任意裁剪成各种形状,悬空或铺在任意形状的绝缘基底上,例如墙壁、房顶、柱子、窗户、旗帜、衣服等等,面积可以任意大。这种结构和制备工艺非常简单的薄膜扬声器,将改变传统音响声学的设计思路,在传统的扬声器产业中开辟出新的方向。

中国农业大学等破解棉花世界性难题黄萎病

日前,针对制约棉花生产的世界性难题黄萎病,中国农业大学研究成功了转基因棉花抗病抗逆品种,有望从今年开始让天津市郊百万亩棉花生产彻底摆脱棉花“癌症”――黄萎病的困扰。农业专家介绍,棉花黄萎病是世界棉花生产中普遍存在的一大难题。天津棉花种植面积达百万亩,黄萎病发生率高达80%。一般减产在10%左右,严重减产可导致绝收,给广大棉农造成极大损失。培育抗病品种是世界上公认的有效途径。

中国农业大学与天津市农业部门开展科技合作过程中,通过推广学校研发的具有自主知识产权的转基因高抗黄萎病棉花育种技术这一重大科技成果,不仅使棉花转基因抗黄萎病、耐盐碱、耐旱等优良品种覆盖天津,而且通过发展转基因高抗黄萎病棉花育种产业,推向全国,进而走向世界。据评估,本项棉花技术项目建成后,可培育3-5个具有自主知识产权的棉花转基因抗病抗逆新品种,建设棉花良种繁育基地10万亩。年繁种能力达1000万公斤,年创利可达1亿元以上。南开大学铜铟镓硒薄膜太阳电池中试获重大进展

近日,南开大学国家“863”铜铟镓硒太阳能薄膜电池中试基地中试工艺设备与大面积材料和器件开发取得重大进展,成功研制出有效面积为804cm2的玻璃衬底铜铟镓硒太阳电池组件。经国家权威机构测试,光电转换效率为7%。

这一成果表明,我国已基本掌握了制造铜铟镓硒薄膜太阳电池设备、工艺,以及电池组件制造的主要核心技术,完成了实验室小面积太阳电池技术向大面积中试技术的跨越,为自主知识产权生产线开发奠定了良好基础。

铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等。在现代化高层建筑等领域有很大市场。

武汉大学研制出新型燃料电池

经过七年的研究,武汉大学化学与分子科学学院庄林教授及其所在团队终于实现了燃料电池技术的原创性突破:他们研制的碱性聚合物电解质燃料电池,未来有望大幅度降低燃料电池造价成本。这一成果。已发表在2008年12月15日出版的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。

现有的质子交换燃料电池汽车之所以价格如此昂贵,一个很重要的因素,就是因为其中要用到地球上非常稀缺的重金属之――铂(俗称白金)。由于白金储量稀缺,所以,以燃料电池为驱动的汽车造价往往十分惊人。

在这种情况下,庄林及其同事开始把目光转向碱性聚合物电解质电池;希望以此摆脱对白金的依赖。庄林和其团队所取得的突破之一,就是他们成功发明了一种非常稳定的而且高离子传导率的碱性聚合物电解质。测试结果显示,这种碱性聚合物电解质目前在国际上是最优的。

山东大学光合作用研究取得新进展

近日,山东大学微生物技术国家重点实验室、山东大学海洋生物技术研究中心张玉忠教授与荷兰莱顿大学ThijsJ.Aartsma教授等合作在光合作用研究方面取得了重要进展,其研究成果已发表在国际知名杂志《生物化学杂志》上。

多年来,国内外一直用透射电子显微镜技术研究藻胆体的结构,但透射电子显微镜观察的是样品的二维结构。张玉忠教授课题组刘鲁宁等人,利用原子力显微镜技术,首次从纳米尺度上,直接观察到了单细胞红藻――紫球藻天然状态下藻胆体的三维形貌(64×42×28nm)(长×宽×高)及其在类囊体膜上的排列格式。此外,张玉忠教授等研究人员利用单分子光谱技术,发现强光下紫球藻通过藻胆体内部能量传递解偶联,来实现过多光能的耗散,避免过多光能对光系统II的伤害,根据上述研究结果,提出了红藻中新的过多能量耗散机制模型。

藻胆体是蓝藻(蓝细菌)和红藻光合作用的主要捕光色素蛋白复合物,由藻胆蛋白和连接蛋白组成,分布于类囊体膜的表面,负责光能的吸收,并主要传递给光系统II,实现光能向化学能的转变。藻胆蛋白和藻胆体的结构与功能的研究,对于阐明光合作用的机制、进化及其在生物医学检测中的应用具有重要的意义。

华中农业大学培育出绿色超级稻取得进展

近日,绿色超级稻工程技术研究中心在华中农业大学揭牌,具备部分性状的稻种已研发成功,如抗稻飞虱、稻瘟等抗病虫害稻种。

水稻高秆变矮秆、杂交等,实现粮食大增产,大幅缓解了“吃不饱”的世界难题,被国际普遍认定为“第一次绿色革命”。而“吃不好”、“吃不久”两大难题仍一直困扰着我国。担任该中心首席科学家的中科院院士、水稻专家张启发说,具备不打药、少施肥、能抗旱三重特性的绿色超级稻,不啻“第二次绿色革命”。初步预计10年左右,“三合一”的稻种可研发成功,走向产业化。

据介绍,中心将加强重要性状生物学的基础研究和基因发掘。精细定位一批有实用价值的新基因,开发一批实用分子标记,建立分子育种技术体系。今后5年内,着重培育在抗虫、抗病、氮磷高效、抗旱、优质、产量潜力等性状方面综合改良的绿色超级稻新品种。

天津大学等成功培养出人工甘草细胞

天津大学与天津科技大学共同研究的一项新课题获得突破。科学家可直接在实验室培养出甘草细胞,并提取有效成分,用于化妆品和功能食品的开发。该成果可有效解决野生甘草紧缺问题,实现中医药可持续利用。

甘草作为用量最大的植物资源之一,在中药领域素有

“十方九草”之说,为畅销植物原料。但由于栽培技术尚未成熟,有效成分含量不能替代野生甘草,导致野生甘草过度采挖,造成生态恶化。该科研项目组根据以往人参细胞发酵培养的成功经验,在实验室成功“种”出了甘草细胞。由实验室发酵培养的甘草细胞,可直接提取甘草酸、甘草次酸、甘草多糖等市场抢手的活性成分,在某些功效上比野生植物产品更胜一筹,可用于护肤、美白类生态化妆品和补益、润肺、提高免疫力等功能食品的开发。通过大规模工业发酵法培养甘草细胞,在保证中医用药及化妆品、保健品的原料供应的同时,将有效降低成本,缩短甘草生长周期,为中药资源可持续利用提供了新途径。

南开大学研究利用活性污泥使污水处理“零排放”

由南开大学生命科学学院承担的国家“863”计划项目,借助微生物技术,可将污水处理厂的剩余活性污泥完全资源化利用,生产出性能优异的生物降解材料(PHA)、可回用农田的“肥沃”有机土和多功能微生物菌肥,达到“零排放”。

草酸在污水处理中的作用范文第3篇

关键词:自来水厂;消毒技术;展望

中图分类号:TU991文献标识码: A

引言

水是生命之源,是维持生命最重要的物质之一,人的生活离不开水。随着城镇化工作的不断推进,自来水将走进越来越多的用户家中。自来水经庞大的地下管网输送到用水点的过程中会发生复杂的物理、化学和生物反应,有害细菌及微生物也会借此得到繁殖,危害人类健康。在给水处理工艺流程中,消毒既是最终环节,也是保证水质安全必不可少的一项措施。当今水处理领域广泛应用的消毒技术有:氯气及其衍生物、臭氧及紫外线等。但是随着人民生活水平的提高,现有的这几种消毒技术已不能满足人们对饮用水水质的要求,因而新的给水处理消毒技术应运而生。

一、氯消毒(CI2)

在常温常压的情况下,氯气呈现的是黄绿色气体状态,属性是有毒,并且具有剧烈的窒息性臭味,具有很强的氧化能力。自从将氯气用来作为消毒剂以来,已经有一百多年的历史了。加上其价格相对比较低廉,消毒的作用好,消毒经验也相对比较成熟,在水厂的消毒中得到了广泛的应用。

(一)消毒机理

在氯消毒剂中加入水会发生水解反应,主要的形成物质有HCIO和CIO-,属于一种快速氧化剂。由于HCIO是分子量很小的电中性分子,能够很容易渗透到

带负电的细菌表面,并通过细胞壁穿透到细胞内部,通过氧化作用破坏细菌的酶系统,使糖代谢失调而导致细菌死亡。液氯易溶于水,在水中的反应很复杂,主要有:

HCIO与CIO-浓度大小与水的pH值的关系见表1:

表1HCIO与CIO-浓度大小与水的pH值的关系

由表1可以看出,pH≥10.0,HC10浓度几乎为0,杀灭细菌时间越长;pH≤6.0,C10-浓度几乎为0,杀灭细菌的时间越短。起杀菌作用的主要是次氯酸HC10,而次氯酸根C10-不能穿透细胞壁,因而不能杀火细菌,C10-杀菌效果仅为HC10的1/80。

(二)氯消毒的缺点

1、氯气本身有毒,使用时必须注意安全,防止泄漏;2、水经氯消毒后往往会产生多种有害物质,尤其是“三致”消毒副产物,如:三氯甲烷、氯乙酸等,许多氯化消毒副产物在实验中证明具有致畸形、致突变性、致癌性;3、孕期饮用氯化水对生殖也有影响,可能引起自然流产、早产及出生缺陷,也可能造成新生儿体重太轻,早熟或胎儿发育延迟等;4、液氯不能有效杀死隐孢子虫及其孢囊。

二、二氧化氯消毒技术

二氧化氯消毒技术是十九世纪欧洲一些国家首先发现的。但是因为制造复杂,价格昂贵而被忽视,没有发展起来。近些年,为了降低氯化消毒的危害而寻找新的消毒剂,从而对二氧化氯的研究和应用也就日益增多。

二氧化氯是一种橙黄色气体,在热水中易分解成氯气、氯酸和氧气。二氧化氯易溶于水,形成黄绿色的溶液,但是并不与水进行化学反应,敞开放置时很容易被光分解,因此不宜贮存。另外,二氧化氯很容易引起爆炸,当空气中浓度高于百分之十或在水中浓度高于百分之三十时,都具有很强的爆炸性,因此在生产中要利用空气对二氧化氯气体进行冲淡,以降低其浓度。实验表明,二氧化氯在酸性条件下具有很强的氧化性,容易透过细胞膜通过其强氧化性,将微生物细胞内的氨基酸进行氧化破坏,进而控制其蛋白质的合成,从而达到杀灭微生物的目的。二氧化氯水溶液不会产生对人体有很大危害的三卤甲烷,其残留生成物主要为水、氯化钠和微量的二氧化碳、有机糖等无毒物质。

除此之外,二氧化氯在除嗅和脱色性能上有很明显的优势,明显优于活性炭、紫外线和超声波等传统除嗅脱色方式。黄君礼等通过研究证明,二氧化氯对水中的硫化氢、硫醇、二甲基硫酸盐、甲酸、草酸、乙二酸盐和酚类都有很好的氧化效果。

三、臭氧消毒

(一)臭氧消毒原理

臭氧技术不生成其他副产物;臭氧的强大氧化作用使微生物细菌失活;臭氧通常使用臭氧发生器制取;臭氧和氧在一定条件下可以相互转化的原理用于消除臭氧尾气。

(二)臭氧消毒的作用及特点

臭氧消毒在水处理中的作用主要是杀菌脱色除嗅、控制藻类。作为氯消毒的替代方法,臭氧消毒对致病菌尤其是耐氯的隐孢子虫和贾第虫,在低投加量的情况下就可以达到理想的杀菌效果,消毒后的水口感明显好于氯消毒水。臭氧不稳定易分解,需现场制备;臭氧在水中消毒持继性不足,因此需投加少量氯以维持消毒余量。

(三)臭氧消毒工艺的尾气处理

臭氧尾气一般采取吸附方法回收,然后集中处理。目前采用热分解法和吸附法处理。热分解法是将臭氧尾气加热到300℃分解为氧气的方法;吸附法是用活性碳吸附器吸附臭氧尾气,再加热活性碳使臭氧分解的方法。

(四)臭氧持续消毒方法

为了维持管网中的持续消毒能力,使用臭氧消毒的同时还需联合使用作用时间长的其他消毒剂,例如氯、氯胺或二氧化氯等。

四、紫外线与氯胺的组合工艺

紫外线与氯胺的组合工艺可以充分发挥二者消毒的优势,通过紫外线消毒提高饮用水的消毒效果,氯胺保证管网持续的消毒效率。这种组合工艺降低了消毒副产物的生成,提高了消毒效率,特别是提高了对隐孢子虫和抗氯性致病细菌的杀灭效果。国内的一些水源含氨氮量较高,导致氯消毒演变为氯胺消毒,而等量的加氯条件下,氯胺消毒效率是氯消毒效率的1/80―1/100,故导致实际的消毒效果不能达到最优,管网中细菌仍大量存活。这种情况下采用紫外线消毒就可以弥补原水氨氮较高带来的消毒问题,保障供水的微生物安全性。此外,一些原水中氨氮较低,为避免采用加氨系统,人们惯常采用游离氯消毒。这种情况下,采用紫外线后变成紫外线氯复合消毒工艺,这样可以降低维持管网所需的余氯量,从而减少加氯量和消毒副产物。

紫外线与氯胺的组合消毒工艺由于其安全、高效,被认为是最佳的消毒工艺。但由于紫外线消毒仍然是一项新技术,需要投入更多的研发力量,对紫外线及其组合消毒技术的特点和优缺点充分研究。

五、高锰酸钾复合药剂与粒状活性炭联用新技术控制饮用水氯化消毒副产物

活性炭对三卤甲烷等卤代物前驱物质的去除能力已经为广泛的实践所证实,它主要取决于水质条件,如活性炭种类、有机物负荷、水力条件和接触时间等。近年来,哈尔滨建筑大学的李圭白院士和马军教授经过多年的研究证实,高锰酸钾复合药剂预处理可以有效降低饮用水氯化消毒过程中产生的卤代有机物和致突变物质,并能够良好控制氯化过程中氯酚的生成。现在,通过将高锰酸钾复合药剂和粒状的活性炭相结合对水进行处理,然后再加上氯消毒,就可以发现原本水中的卤代物被全部的去除了,而且新生的微量有机物中也没有产生卤代物,并且含量都非常低,都不会对人体产生危害。对其原因进行分析,发现高锰酸钾符合药剂与活性炭的成分中都含有能够去除卤代物的前驱物质,并且在两者联合之后,对水中的有机物的去除效率比它们在单独使用的情况下的效率要高很多。二者对于有机物的去除具有很高的协同作用,从而有效地保证了水的安全性。

结束语

水自古以来和人们的生产生活息息相关,随着从古到今科学技术的进步,给水消毒技术正在从单一化、简单化走向联合化、系统化,新消毒技术的研究与发展则更以人与自然和谐共处、注重环境保护为基础。给水处理的消毒技术应该从传统、单一的消毒工艺向组合式消毒工艺发展,各种工艺取长补短,多屏障保证人们健康和生存环境。

参考文献:

[1]王科.紫外线消毒技术在城镇污水厂中的应用[J].价值工程,2013,16:296-297.

草酸在污水处理中的作用范文第4篇

关键词:罗茨风机;轴承温度高;电流高;湿法脱硫;火电厂 文献标识码:A

中图分类号:TH48 文章编号:1009-2374(2016)02-0075-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.037

罗茨风机是一种容积式压缩风机,其核心部件为包括主、从动轴,叶轮和齿轮的转子系统。因其具有结构简单、风机内腔不需要油、运转平稳等优点已被广泛应用于石化、电力、冶炼、食品和污水处理等诸多领域。罗茨风机是电厂湿法脱硫工艺的关键设备之一,火电厂锅炉系统采用石灰石-石膏湿法脱硫方式时,大多采用罗茨风机为吸收塔鼓入足量空气,用以氧化吸收塔浆液内亚硫酸钙,促使其生成易于后处理的二水硫酸钙。罗茨风机运行的稳定性直接影响脱硫系统的正常运行以及环保达标排放。大唐科技产业集团有限公司信阳项目部#4脱硫系统采用长沙鼓风机厂生产的三叶式罗茨风机,型号为ASF300,额定电流为49.4A,轴承在线监测跳闸设定温度为98℃,实际运行中罗茨风机电流为43A,高于其长期正常运行值(30~32A)。冬季时室温较低,罗茨风机运行状况良好(室温5℃时,罗茨风机前轴承在80℃左右),而到了夏季,当室温达到30℃以上时,罗茨风机前轴承随着室温上升超过设定跳闸温度。为避免跳闸,机组人员在机壳上加装喷淋水降温作为应急处理措施,但运行中卫生状况较差,没有从根本上解决问题。

1 解体检查

为了从根本上解决罗茨风机电流高轴承高温问题,我们对其进行了解体检查,解体检查前,我们从风机本身查找原因,推测可能有以下四种可能:(1)风机内部间隙发生变化,叶轮可能与墙板有轻微的摩擦,导致风机出力大、电流高,摩擦生成的热量传递至轴承处,导致轴承发热;(2)轴承自身出现了问题;(3)轴承与轴以及轴承室的配合出现了较大的间隙配合导致发热严重;(4)轴承室中油质量较差,无法在轴承高速运行中形成油膜,轴承滚子出现轻微干摩擦导致发热严重。

解体后与推测对比如下:(1)风机内部间隙相对于上次检修后发生了变化,主动叶轮和前墙板间隙为0.30mm,小于0.40~0.60mm的装配要求,前墙板上存在轻微摩擦痕迹,存在导致轴承发热的可能;(2)解体后的轴承质量较好,未发现滚子和滚道磨损现象,保持架完好无磨损,排除轴承自身问题原因;(3)轴与轴承内圈配合部位存在严重磨损现象,轴与轴承内圈已成为间隙较大的间隙配合,存在发热的可能性;(4)轴承室中的油位较高,将油脂放出检查时发现油脂颜色较黑,判断为轴承长期温度较高,油脂在高温下易变质,变质后的油脂性能下降,能进一步引起轴承发热,形成恶性循环。对风机叶轮检查后发现叶轮状态良好,未有磨损的痕迹,考虑到未有动平衡机,因条件受限,未对其进行动平衡试验即回装;对风机齿轮检查后发现齿轮原材质为20CrMnTi合金钢,材质较好,在使用中齿轮未发生磨损以及断齿现象,未对齿轮进行调整;轴承室油箱内每个轴承处均有一个甩油盘,固定在叶轮末端,随着轴一起旋转将油甩至轴承上,让轴承充分,有两个甩油盘发生损坏,采用3mm厚钢板按照原来甩油盘尺寸重新制作两个甩油盘;检查风机轴承锁紧螺母止退锁片,发现已经多次使用,锁片已经失效,无法起到防止锁紧螺母松脱的功效,为防止运行中轴承锁紧螺母松脱,更换全部失效止退缩片;检查轴承室油箱壳体冷却水管路内较多水锈,对其震打后注入稀草酸溶液,待其充分反应后,将草酸倒掉,重新注入清水,清洗干净,保证冷却水环路的畅通。

2 初步处理

2.1 处理方案

对轴磨损处进行喷涂处理,喷涂后轴承内圈与轴为0.02mm紧力的紧配合,轴承虽然无损坏,但从长期运行方面考虑,仍然更换了FAG厂家C0间隙22224轴承两套,NU324轴承两套,轴承室内部油脂进行了重新更换,轴承箱骨架油封在经受长期高温后,存在老化现象,全部更换为氟橡胶材质,保证运行中不发生油渗漏,罗茨风机内部间隙进行了重新调整,测量部位如图1,a1是从动轮叶轮与前墙板间隙,a2是主动轮叶轮与前墙板间隙,b1是从动轮叶轮与后墙板间隙,b2是主动轮叶轮与后墙板间隙,c1是主动轮叶轮与壳体间隙,c2是从动轮叶轮与壳体间隙,d1是主动轮为动力轮时叶轮之间间隙,d2是从动轮为动力轮时叶轮之间间隙,调整后参数见表1,符合罗茨风机出厂使用说明书要求标准。

d1:主动轮为动力轮时的测量值;d2:从动轮为动力轮时的测量值。罗茨风机装配完毕后,我们对风机进行中心找正,考虑到风机运行中叶轮及轴温度较高,风机热膨胀相对于电机要大,风机较之于电机要略低,同时为上张口,兼顾到电机的转速为980r/min,找正结果需要将径向与轴向误差控制在0.10mm内,本次中心找正百分表架装在罗茨风机上,最终找正结果:风机较之于电机径向偏差为0.05mm,风机低于电机,轴向误差为0.07mm,为上张口,符合找正要求。

2.2 试运结果

对风机进行送电试运行,在运行中风机的电流和前轴承温度曲线如图2。室温为20℃情况下,风机前轴承温度上升较快,电流仍然较大,未等前轴承温度上升至跳闸温度98℃时,及时安排风机进行停运。风机在本次检修后与检修前相差不大,检修中所做调整未起到明显效果。

3 再次处理

3.1 制定检修方案

由于在初步检修中未查找到风机运行中存在问题的根本原因,计划从如下两方面考虑:(1)风机前轴承为22224轴承两套,本次安装轴承游隙为C0系列,考虑到前轴承发热严重,将两套前轴承更换为游隙为C3系列的FAG轴承;(2)风机内部间隙正常情况下,风机前轴承温度以及电流依然高,对风机进出口管线进行排查,罗茨风机出入口管线有可能堵塞或者出口门存在不能全开的现象,若出口管线堵塞将导致风机出力压力增大,出口温度高,进而导致电流高,轴承温度高。

3.2 处理过程

罗茨风机出口母管后分为四根支管进入脱硫吸收塔内,因出口风温度较高,在风机出口每根支管上加装氧化风减湿水,在对每根支管进行拆开检查时,发现分叉处堵塞较多垢状物,其中一根支管已经接近于完全堵死,将管道内堵塞物清理干净,同时将垢状物进行化验,其中亚硫酸钙成分为0.7%,二水硫酸钙成分为8.38%,其余成分为碳酸钙与碳酸镁,排除了脱硫吸收塔内硫酸钙浆液倒吸至出口风管道内的可能,此处所结垢状物大多为加湿水受热后析出的水垢。脱硫系统用水有两路来源:一路是厂内循环工艺水;一路是从水源地来的单向工业水。工艺水在不断循环过程中,水中离子浓度偏高,水中碳酸氢根离子在受到氧化风机出口管道高于70℃的风温作用下,加速转化成碳酸根离子,结垢板结,堵塞管道。本次检修对氧化风机出口管线加湿水进行改造,将原取自工艺水的加湿水改为从工业水取水,提高水质,同时也对减温加湿水雾化喷嘴进行更换,从空心锥型喷嘴更换为螺旋锥型,将喷出水雾更好地雾化,减小雾化后雾滴的直径,增大了雾滴与热空气反应面积,能够更好地起到降温作用的同时也能减少水垢的生成。将风机前轴承更换为游隙为C3系列的22224轴承两套,加大游隙轴承,滚子与滚道间隙相对较大,在运行中受热膨胀后,减小轴承滚子和滚道的发热量。风机内部间隙又重新进行了调整,调整后的数据与上次调整后的数据相同(图1及表1),回装完毕后,进行找正,找正后的数据为风机径向低于电机0.05mm,轴向为上张口,误差为0.06mm,符合找正要求。

3.3 试运行结果

送电后,在室温为25℃情况下,再次试运行,运行中数据曲线如图3。

第二次处理后,在室温为25℃情况下,风机稳定运行中前轴承温度不高于72℃,较之于原来下降大于20℃;电流也由原来的43A左右下降至31A,下降12A左右,既保证了机组的稳定运行,同时也相对于检修之前更节能经济。罗茨风机作为容积式风机,罗茨风机的流量几乎不随压力而变化,应尽量避免风机出口管线堵塞以及出口阀门不能全开等工作状态,吸收塔液位每提高1m,氧化风机出口压力增加10kPa左右,出口风温升高10℃左右,至此已查找到本次罗茨风机前轴承温度高电流高原因:风机出口管线堵塞导致出口压力增加,风机出力增大,风机出力增大后电流随之上升,同时出口管线温度升高后高温气体将热量传至叶轮部位,叶轮将热量通过传动轴传至前轴承处;在对出口管线进行疏通后,一切数据均恢复正常。

4 结语

罗茨风机在运行一个周期后停机检查时,对风机内部进行检查是设备管理人员必不可少的一项工作,但对于风机进出口管线系统的检查,大多处于疏于管理的状态,容易导致管线内部结垢而未得到及时清理。通过提高出口风温减温水水质以及雾化效果,可以在一定程度上减少水垢生成;定期对出口管线进行检查,保证出口管线的畅通,才能保证风机正常运行。

参考文献

[1] 苏春模.罗茨风机及其使用[M].长沙:中南大学出版社,1999.

[2] 机械设计制图手册编写组.机械设计制图手册[M].上海:同济大学出版社,1991.

[3] 王海波.风机维修手册[M].北京:化学工业出版社,2010.

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