深圳维拓环境科技股份有限公司 深圳维拓环境科技股份有限公司总经理 518112
摘要：随着经济的发展，我国越来越重视环保，城市周边越来越多的污水处理厂，城市河水处理厂在改善城市环境，节约水资源，提高居民质量方面发挥了巨大的作用。成为市政和环保工作的重要组成部分，但由于其自身的特殊性，绝大多数污水处理厂在改善城市环境的同时。又成为新的污染源，对周边环境造成不同程度的污染，随动式膜结构密封罩全方位对污水处理等有至关重要的作用。
关键词：结构；膜；环保；污水处理
一、现状
随着城市的快速发展、城区范围的不断扩大及城市土地资源的日益紧张，污水处理厂离我们的生活工作区域越来越近，一旦有风刮过，臭气就会随风飘散到居民楼内。这些恶臭气体中不但含有大量腐蚀性物质和有机质、重金属、病原菌、寄生虫（卵）等污染物，伴随潮湿的气体颗粒物质附着在建筑上极难处理，恶臭气体弥漫给周边群众的生产生活和身体健康带来极大不利影响。近年来，各地为了解决污水池散发恶臭扰民的问题纷纷对散发恶臭的污水池进行加盖密封及除臭净化处理。目前常规使用的加盖密封方式有三种：“普通碳钢骨架＋阳光板”、“不锈钢骨架＋玻璃钢板”及“钢支撑反吊膜结构”，前2种加盖方式由于存在加盖材料易老化及内部支撑结构易腐蚀等缺陷，已逐渐淘汰不使用，第3种加盖方式由于具有耐腐蚀、轻质高强、造型多样等优势，在污水池加盖除臭领域正得到日益广泛的应用。
但是，一些具有行走设备的污水池，如初沉池、污泥浓缩池、沉沙曝气池等在池体上方装备有行走的刮泥机桥架，这些刮泥机桥架通常由钢结构桥架、减速机驱动系统以及电气控制系统。日常操作时通常要求巡检工作人员在桥架上行走进行测泥位、观测污水处理情况以及检修减速机驱动系统以及电气控制系统等工作。对这些池体使用以上三种加盖方式加盖后，行走设备的运行环境以及巡检工作人员的操作环境将会变得非常恶劣，甚至出现设备无法运行、巡检工作人员无法进入进行工作的情况。首先，加盖密封后，罩体内的腐蚀性气体（H2S、NH3、SO2以及水蒸汽等）的浓度较加盖密封前大大增加，而且大部分初沉池的污水水温较高（如造纸污水的初沉池水温达到45℃），这样加盖后罩体内就犹如是腐蚀性气体浓度很高的“桑拿室”钢结构的桥架极易腐蚀，且减速机驱动系统以及电气控制系统往往采用高防爆等级也经常出现故障；其次，加盖后恶臭、有毒气体浓度高，而且由于水温高，在冬季极易形成水雾，内部可视度极差，造成巡检工作人员无法进入密封罩体内进行巡检工作。以上2点将对生产工作造成非常巨大的影响，给业主单位造成巨大的经济损失。如2012年浙江某大型造纸企业的1座43米初沉池采用上海某厂家的钢支撑反吊膜结构加盖密封后，刮泥机设备经常性出现故障停机，且经常性（特别是冬季）检修人员无法进入罩体内，迫不得已业主单位将立面膜掀开进行通风（如图1），这样完全达不到密封效果，最后只能将钢支撑反吊膜结构加盖密封拆除。
通过大量地考察现场以及与使用方多次沟通，经过数次模型试验改进，深圳维拓环境科技股份有限公司的研发组设计了“随动式膜结构密封罩”可以很好地解决普通密封加盖在有行走设备污水池使用的弊端。
“随动式膜结构密封罩”与运行的刮泥机桥架桥架同步旋转。该密封罩设置内外钢环，内外钢环之间设置不锈钢拉索，密封膜材铺设在不锈钢拉索上方，用不锈钢螺栓固定在内外钢环钢结构上。通过调节钢索来保证外环的圆度及刚度（类似自行车轮胎的原理）。外环为环形桁架，高度由膜顶面的排水排雪坡度确定，桁架上、下弦为方通。周边立面（外环桁架的高度）为膜结构+塑钢窗，以便于检修和观察加盖后池体内部的运行情况；立面下端设有膜材披帘一直垂到池体水面以下100mm左右，形成水封的密封效果。在刮泥机处，膜材在立面外侧及走道底部形成包裹，使刮泥机桥架有效与内部的腐蚀性环境隔绝，从而提高刮泥机的使用寿命。密封材料采用抗拉强度很高及防腐性能优越的环境专用膜材。
在下弦设置有若干组行走轮，其中部分为DN450mm包胶主动轮，部分为DN300mm从动轮。所有主动轮及从动轮均具有自纠偏能力，以减小轨道面对包胶轮体的磨损，主动轮还具备自离合功能，以适应运行减速机和备用减速机。每组主动轮配备1台2.2kW减速机，正常情况下1台为备用机。控制系统含有含PLC、变频器、空气开关、不锈钢控制箱及电缆等，通过PLC程序可以控制减速机的开关及切换（一旦有一台减速出现故障，可以切断该台减速机的电源，同时启动备用减速机，从而确保整个旋转系统运行的稳定性）；通过调节变频器的参数，可以调节减速机的输出转速，从而使密封罩体的旋转速度与刮泥机桥架的速度一致。
抽风口及风管沿上弦周边布置，主管通过刮泥机桥架引到圆心处，利用旋转接口转换后再通过横跨池体的主桁架引到池体外侧连接到除臭设备上。同样的，外部的电源通过横跨池体的主桁架引到圆心处，通过集电滑环转换后再接至旋转设备的控制系统。
钢内环与池内水面距离约20cm，此处开敞，作为换气的补风口及雨雪的下泄通道，雨水及雪通过此处排入污水池内（详见图3）。在刮泥机处，膜材在刮泥机栏杆立面外侧及走道底部形成包裹，使刮泥机桥架有效与内部的腐蚀性环境隔绝，从而提高刮泥机的使用寿命（详见图4）。在外环顶部均匀设置若干个抽风口从膜顶面插入密封罩内部，通过周圈的集气管道再通过刮泥机桥架引至圆心处，利用旋转接口转换后，再通过风管支架接至除臭设备（详见图5）。
三、“随动式膜结构密封罩”优势
1、可以大大减小气量。
“随动式膜结构密封罩”的容积一般为“固定式膜结构密封罩”容积的1/2，并且采用本设计后可以按照不进人密封罩考虑，可以按照3次/小时换气设计，而采用固定式膜结构密封罩需要按照进人密封罩考虑，正常需要按照6~8次/小时换气设计，否则将不能满足进人的安全要求（即使按照8次/小时换气设计，很多时候也不能满足进人要求）。所以“固定式膜结构密封罩”的气量约为“随动式膜结构密封罩”的4~5.5倍。气量的大小直接影响到后续除臭设备的造价。
2、操作简便
采用“随动式膜结构密封罩”后，操作及检修人员不必进入加盖密封体内即可完成各项操作，大大提高安全度；若采用固定式加盖，在冬天气温较低时，内部由于水蒸汽的影响以及有毒气体浓度高，操作人员将无法入内操作；
3、节约成本
采用“随动式膜结构密封罩”后，可以将污水处理设备（如刮泥机）露在加盖体外面，使刮泥机的电机设备运行环境与加盖前相同甚至更好，这样就不需要对相关电机进行防爆改造，节约了成本。同时，采用“随动式膜结构密封罩”后，气量比采用“固定式膜结构密封罩”小70%以上，后续的除臭设备的造价可节约50%以上。若采用固定式加盖，由于行走设备处于高腐蚀、高温、高湿度的恶劣环境，电气系统必须进行防爆改造，并且改造后的故障率仍然会较高；
4、防腐耐用
“随动式膜结构密封罩”可以有效避免刮泥机与腐蚀性废臭气接触，从而大大提高刮泥机设备的使用寿命。若采用固定式加盖，则会加速刮泥机桥架的腐蚀，预计每年都必须对刮泥机桥架重新进行防腐处理，大大加大了维护费用。
四、实际工程案例
迄今为止，“随动式膜结构密封罩”已成功运用到吉安纸业一二期初沉池初沉池、上海中隆纸业初沉池、山东亚泰森博纸浆初沉池、中海油惠州炼化污泥浓缩池等项目，目前所有项目均运行良好，受到业主好评。
中海油惠州炼化分公司二标段污泥浓缩池加盖随动式膜密封罩除臭工程
（2015年5月完工，池内壁直径11.5m）
五、结语
“随动式膜结构密封罩”具有与各种固定式加盖不可比拟的优势，在有行走设备污水池的运用将会越来越广泛。
论文作者:杨燕
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：膜结构论文; 设备论文; 桥架论文; 污水论文; 减速机论文; 腐蚀性论文; 桁架论文; 《基层建设》2017年第36期论文;