摘要：随着人类社会的飞速发展，水污染成为当今世界面临一个迫在眉睫的难题，需要亟待解决。而对于污水设备的选择，则直接影响到污水处理厂的废水处理效益，机械密封被广泛的应用在各类的污水处理设备中。本文对污水处理设备机械密封故障进行了分析并提出相应处理对策。
关键词：污水处理设备；机械密封；故障分析
所谓机械密封，就是通过相对转动的静环和动环进行相互的贴合，然后使两个断面间能实现一层非常薄的流体膜使得设备中的旋转轴和机体之间可以达到密封效果的装置，且因为机械密封的自身工作特性表现为密封性能非常好，并且零部件之间的摩擦功耗小，而且工作状况非常的稳定，也可以在高压、真空以及有毒和腐蚀性的介质等环境中使用，所以机械密封在各类的污水处理设备中被广泛的应用。
一、机械密封故障症状及故障原因分析
对于机械密封故障的主要有以下三种表现，（1）在两个密封的断面之间出现泄漏，并伴随着设备机组的运转，使得增加压力后的大量的污水或者是相关的药剂呈圆周放设状喷射。（2）在污水处理设备机体和静环底座压和静环底座压合处，或是压盖旋合处出现泄漏。（3）在机械密封动环轴套和轴颈的配合出现泄漏。
二、污水处理设备机械密封故障原因分析
2.1轴承松旷或损坏
轴承工作一定时期后，滚动体与内、外圈之间间隙增大，有时甚至隔离圈断裂、滚动体脱落等，这样主轴旋转时其运动轨迹严重偏离设计要求，出现径向跳动、轴向窜动，往往直接导致机械密封效果降低，甚至部件碎裂而失效。
2.2轴自身存在问题
由于受污水或药剂的腐蚀，轴表面出现麻点、凹坑，轴颈失圆，表面粗糙度降低，一些细长结构的轴容易出现弯曲变形。此时，轴运转时密封件都要作轴向位移和径向摆动，导致密封端面趋向于产生轻微分离和泄漏，且端面出现过宽的磨损。
2.3联轴器位置不合技术要求
一方面可能是由于新安装或维修后电动机与设备主轴之间联轴器中心线位置精度不合要求，另一方面也可能是由于设备和电机的安装底座基础薄弱或出现局部沉降，导致联轴器位置偏移。另外，联轴器弹性块磨损到一定程度若未及时更换，运行时易导致机械密封出故障。
2.4机械密封弹簧或波纹管失效
绝大数的污水处理设备的工作环境都是相对比较恶劣的，有的时候圆柱形的机械密封螺旋压缩弹簧在被污泥堵塞或者是被其他的杂质卡住，就会丧失对补偿环的轴向推力。又因受到污水或者是药剂的腐蚀，弹簧钢丝的直径就会慢慢的变小，其强度也会逐渐的降低，甚至会出现断裂，使得密封端面被分离，圆柱的螺旋压缩弹簧疲劳裂纹往往是在高应力区和轴线成45°角，然后慢慢扩展，最后就变成断裂，然而采用金属的波纹管的往往是在波谷处形成裂纹，直到断裂。部分的机械设备的密封补偿弹簧，采用的是轴卡簧定位，然而由于长期受到污泥或者污水的侵蚀，不锈钢质的卡簧就会失去效用，这样弹簧就会处在一个自由的状态，就会失去对补偿环的轴向的推力，从而导致机械失去密封性。
三、解决污水处理设备机械密封故障的对策
为提高机械密封使用可靠性，根本性的还是应多方面采取一些针对性的有效措施，重视 其日常正确使用和维护。
3.1把好相关零部件组件安装前的质量检验关
日常对设备进行维修、保养作业时，对于已解体的相关零部件、组件等应参照具体的技术指标进行严格质量检验。检查主轴轴颈表面有否缺陷，超标严重无法修复的应更换新件。联轴器磨损严重的应报废。观察轴承转动灵活性和运转精度，轴向、径向窜动明显的应报废。检查机械密封摩擦副有效厚度，磨损严重应换新件，端面有否变形，平整度、粗糙度是否达到技术要求，否则应重新研磨或更换新件。对补偿弹簧和O型密封圈及其它附件均应作全面仔细检查。
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3.2正确的安装使用方法
3.2.1在进行补偿安装时，必须要认真仔细的观察轴端以及轴颈处是否有毛刺或是尖角。在轴颈的矩形槽内必须要均匀的涂抹一层润滑脂，并且在可选用几种截面的情况下，必须要采用截面较大的O型圈，然后再利用专业的工具进行安装。同时，在安装时要避免轴颈键槽锋利棱边对密封圈的破坏，安装到矩形槽后密封圈不可以出现扭转扭曲，应当是其处于未安装前的原始状态，在外力作用下补偿环应能在轴颈表面来回移动。在受到外力的作用下，补偿环可以再轴颈表面来回移动。对于弹簧位置的选择应适当，如果比压过小则比较容易出现泄漏现象，而过大又容易使动环及静环两贴合面磨损更加严重，甚至会导致烧伤。
在非补偿环安装时，应与底座间放入材质脚软的压缩垫片，并且均匀的拧紧压盖螺栓，同时，还应使密封环端面和压盖端面各点的距离保持相对一致性，然后在螺栓拧紧后，使非补偿环紧力大于增压后的流体的压力，避免其出现泄漏或是位移。
3.2.2观察电动机和机体安装基础的稳固性，有否出现局部沉降或损坏，基础预埋螺栓有否松动，否则应及时用砼体修补或重新浇筑。采用联轴器的设备，安装时应控制两轴中心线位置精度，一般用百分表和塞尺将两联轴器外圆偏差和两端面间间隙调整至规定技术参数范围内。
3.2.3池体结构上设置“二沉池”并定期清除池底淤泥鉴于污水中固态微粒超标对设备和管道的影响，我们在各污水输送泵站池体结构上作了考虑，尽量使污水中固态沉积物沉淀在“一沉池”，以尽可能减少输出口池体(二沉池)污水中固态物含量，有效降低机械密封磨擦副故障发生率。视各池体污泥沉积程度，及时组织力量清除池底厚厚的淤泥，并作环保处理，以减少污水中固态杂质含量，有效降低污水处理设备故障发生率。
四、污水处理的发展对策
4.1城市污水再生利用
人们通过对污水进行一定的处理后，就成为了人们不可缺失的第一水源。如果污水进行一定深度处理后，又不能很好的合理的被使用，这样就会失去对污水处理的初衷。我国的水资源拥有量在世界是排在第121位的，这就表明我国是一个严重缺水的国家。经过试验证明来源较为可靠的再生水是第一水资源之一，但是现实中，人们对于再生水的认识是由一定的偏见的，人们会认为再生水是通过对污水处理得到的，其根源还是污水，所以不会将再生水最为主要用水，这样就使得再生水的利用渠道的开发出现很大的困难。然而对于淡水资源的宝贵要求，人们将会重新的认识再生水，然后把再生水利用的渠道拓宽，必须要因地制宜的根据实际的需求来确定利用的途径。
4.2建设环保型的污水处理厂
所谓污水处理厂，就是为城市居民消除污染，将危害转化成有利因素，为人们造福的企业。建设污水处理厂，其本身必须要是无污染的，对环境没有危害，尤其是随着环保观念在人们心中的深入，人们的环保意识变得非常强，污水处理厂自身的污染也应引起高度的重视。城市污水处理厂的建设可以慢慢的建设，又少到多。然后再结合我国的实际状况，并不断的研究和开发高效且低耗的处理技术，使其在财力和物力都相对薄弱的条件下，科学有效地解决水污染的问题。
4.3城市污水处理厂建设要规模适度
在城市中建设污水处理厂，必须要根据城市的实际情况，选择合适的规模度进行建设。如果建设的规模太大，则一次性的投资资金量是非常大的，如果在建设中，资金不能准时到位，则建设周期就会被延长，而有限的资金使资金的投入者不能尽快的得到效益。如果建设规模太小，则其不能既不能满足达到当地的污水处理要求，也不能给污水处理厂带来生产效益。所以，在建设污水处理厂时要有一定的规划，对于每个区域选择适当的建设规模，这样才能降低运行资金的投入，使污水处理厂能获得最佳的效益成果。
五、结束语
总之，在日常的污水处理中，影响污水处理设备的机械密封出现故障的因素非常多，因此，要针对不同的故障原因，进行具体的研究分析。并采用正确有效的方法解决和避免，以此来提高污水处理设备运行的稳定性和安全性。
参考文献
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论文作者:张义建
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
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