降低污水处理系统故障率研究

朱中慧

（中海石油（中国)有限公司深圳分公司，广东 深圳 518000）

电解催化氧化生活污水处理装置作为海上生活污水处理的关键设备，设备的故障多发性严重影响了生活污水处理装置的处理外排质量，达不到健康安全环保相关法规要求,影响了平台稳定运营工作的开展,解决这一故障难题。自电解催化氧化生活污水处理装置以来,先后出现电解槽密封端面漏水3次，粉碎泵故障4次，控制柜温度过高导致系统停机9次，生活污水音叉液位开关故障2次，生活污水处理系统风机故障1次，电解槽电流变小故障停机10次。该系统的不稳定严重影响了平台生活污水处理装置的正常运行。

1 现状调查及故障调查目标分析

通过对电解催化氧化生活污水处理装置使用6个月期间的故障统计数据分析，导致系统故障的原因主要有密封端面漏水、粉碎泵故障、控制柜温度高、液位开关故障、电解槽故障以及其他故障。其中电解槽故障引起系统停机次数10次，控制柜高温引起系统停机故障次数9次。故障因子数据统计排列图如图1所示。

图1 故障因子数据统计排列图

通过数据分析，在电解催化氧化生活污水处理装置系统中，电解槽故障、控制柜温度高、粉碎泵故障是系统故障高发的主要因子，站总因子的76.3%。其他故障因子均是偶发性，易彻底解决。确定活动目标：确定目标：降低故障次数,将月平均次数5降低至1以下。通过前期故障调查，结合现场实际情况，将深入分析,找出设备故障根本原因并解决，提高设备运行的稳定性。

2 故障发生原因分析

针对电解槽、控制箱的故障现状，集思广益，查阅技术资料，进行了详细分析，找出了故障因子，以下是故障因子的关联图，如图2所示。

图2 污水处理装置系统故障因子关联图

为了找出要因，对关联图中的所有末端因素进行了分析，通过现场调查结合数据分析确定主要原因。

（1）密封条安装不正确。确认过程：拆解电解槽，密封条安装整齐，封口处密封严实结论：非要因。

（2）端盖螺栓松脱。确认过程：检查压盖所有紧固螺栓，未发现有松动螺栓。结论：非要因。

（3）密封条老化失效。确认过程：拆检发现密封条的材质主要是天然橡胶，它具有很好的耐磨性、弹性、扯断强度及伸长率，但是在空气中易老化，遇热变黏，耐碱不耐酸，当设备运行时，电解槽内部将会产生高温和强氧化性物质，密封条很容易变形、腐蚀。结论：要因。

（4）进口管线异物堵塞。确认过程：拆检进口管线,发现管线被抹布、绵纸等堵塞，导致泵无法吸液、泵液。结论：要因。

3 对策实施及效果验证

3.1 电解槽更换密封材质

把原普通橡胶密封条材质改为氟硅橡胶密封，端盖加工定位密封槽。经过查阅资料和厂家沟通，最终选着氟硅橡胶密封条，氟硅橡胶耐高温，能抵抗含氧的化合物、含氯的溶剂的侵蚀。效果验证：更换密封材料后，近4个月未发生端面渗漏情况发生。

3.2 防止硬质杂物进入装置流程

通过会议定期向承包商全员宣贯禁止往马桶、便池等扔硬质杂物，在公共卫生间张贴相应提醒标语。效果验证：通过宣传教育，有效的提升了承包商人员的垃圾分类扔投行为，近3个月未发生管线堵塞情况发生。

3.3 加装散热装置

针对控制箱既要防爆也要防水的要求，集思广益，借鉴其他相似电气控制箱的优秀设计，在控制箱加装了涡流管冷却器。涡流管冷却器工作原理：具有一定压力的压缩空气进入涡流管喷嘴后膨胀加速，当加速后的气流进入一个圆柱型涡流发生器，旋转的气流以1000000rpm的旋转速度沿热管壁进入热管内部，热管内气流经涡流交换后产生能量的分离,气流被分割成两股气流——一股是热气流，另一股是冷气流。在热管的终端，一部分压缩空气通过调节阀以热空气的方式泻出,剩余的压缩空气以较低速度通过进入热管旋转气流的中心返回，这股冷气流通过发生器中心形成超低温冷气汇集到冷气端排出。VAIR涡流管冷却器的特点能产生从-40°F(-40℃)到+230°F(+110℃)温度的气流，制冷量高达6000Btu/H(1510Kcal/H)的制冷效果。效果验证：加装涡流管冷却器后，柜体内温度得到了有效控制，实测温度保持在30℃，近4个月未发生柜体温度高造成设备关停的现象。

3.4 优化电解槽冲洗流程

经过厂家化验分析，电极板结垢物的主要成分是碳酸钙，为了便于维修保养综合考虑，可以在电解槽中加入弱酸性溶剂浸泡,在使用带压海水进行冲洗,最终确定在原设备基础上加装电解槽清洗装置，不定期加入厂家提供的清洗液对电解槽进行清洗。

具体方案：从海水管线引一路未解压海水到电解槽顶部，把电解槽顶部三通改为四通，上口接冲洗海水管，这一路改造以后方便电解槽不定时清洗，另外在电解槽顶部分别引出一根管线作为清洗剂的加药装置接口，旁边安装一个带有加药泵的药剂箱，通过软管与电解槽加药口对接。使用带压海水与化学药剂浸泡相结合清洗结垢电极板。确定电极板冲洗时间，通过电极板观察孔观察，若发现电极板有污垢，将对电解槽进行冲洗和药剂浸泡。效果验证：通过优化冲洗流程，有效的避免了电极板结垢，保障了设备的稳定运行，近3个月未发生电极板结垢故障。

4 效果及效益评价

4.1 效果检查

经过这次的活动后，电解槽端面泄漏、电极板结垢、控制柜高温故障近6个月未发生过。电解催化氧化生活污水处理装置运行稳定，完成了活动预设目标。见表1。

表1 2020年9月～2021年2月污水处理装置故障统计表

4.2 效益评价

（1）解决了现场技术难题，保障了现场设备的安全可靠运行，在这次的技术攻关过程中，解决现场急难险重问题，技术创新水平，实干能力。

（2）确保了平台生活污水处理装置运行的可靠性，从设备故障根源控制了设备运行的稳定性，有效确保了生活外排水COD浓度低于500mgL的要求。

（3）提升了维修人员的技能技术经验水平，维修人员积极参与这次活动，大家集思广益，查阅资料，现场排查。经过这次维修经验，维修人员对生活污水处理装置有了深入掌握，也为今后厂家产品升级提供技术经验和参考。

（4）积极主动完成了这次任务，为公司节约了约16万的电解槽更换费用和粉碎泵设备检修费。

5 结语

总结活动经验，编写维修技术总结，为厂家产品的改进和班组良好实践提供资料。

（1）更改设备流程图纸，整理优化项目资料。

（2）编写技术总结并存档，作为新员工今后的学习资料。

（3）召开经验总结会议，分享故障处理的思路方法，反思活动过程中存在的问题。

（4）制定详细的电解槽清洗和药剂浸泡操作程序。有效的降低了电解催化氧化生活污水处理装置故障率。在此次活动过程中，协同合作，集思广益，认真细致的完成每一项任务，充分体现了在现场工作中的优良作风。