導言
   污水用潛水攪拌器是一種強制攪拌設(shè)備，可適用于各類污水處理的攪拌，能對周圍水體進行攪拌、混合，從而提高污水處理效率。
　　污水用攪拌器的品牌選擇和設(shè)備選型對提高污水廠污水處理率和優(yōu)化污泥排放具有非常關(guān)鍵的作用。潛水攪拌器作為一種在全浸沒條件下連續(xù)工作，兼攪拌混合和推流功能為一體的浸沒式設(shè)備，在污水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，在活性污泥工藝中采用潛水攪拌器可防止污泥沉積在池底部，將污水與回流和再循環(huán)水流混合在一起使懸浮固體均勻分布，從而使微生物與污水之間有充分的接觸。
　　在城市污水處理廠污水處理過程中，由于污水處理工藝的需要，污水和污泥的混合液必須以一定的流速在池體內(nèi)循環(huán)流動。如果流速過低，不僅會使污水處理無法連續(xù)進行，而且會使混合液中的污泥絮凝沉淀，使池底大量積泥，大大減少池體的有效容積，降低處理效果，影響出水水質(zhì)。因此，需要借助水力機械—潛水攪拌器的攪拌、推動，使得混合液保持一定流速，防止污泥沉積在池底部，并將污水與回流和再循環(huán)水流混合在一起使懸浮固體均勻分布，從而使微生物與污水之間有充分的接觸，達到混合攪拌、推進的作用。
　  本次潛水攪拌器技術(shù)專題結(jié)合攪拌器設(shè)備滿意度調(diào)查結(jié)果，進行總結(jié)、分析和比選，力爭為廣大水
業(yè)同行提供專業(yè)參考。

攪拌器造型“三步曲”
一、攪拌器設(shè)計因素分析
　　攪拌器設(shè)計中通常需要考慮的因素是能量密度(W/m3)和整體流速(m/s)，特別是在污水處理中。由于已
經(jīng)出現(xiàn)了新的高效的攪拌系統(tǒng)，故能量密度標準已經(jīng)轉(zhuǎn)而用來表示能耗了。
　　有效的攪拌是在整體流動條件下獲得的，水池中的介質(zhì)整體都在發(fā)生運動，并且成為攪拌工藝的一部
分。整體流速通常為0.15～0.35m/s，現(xiàn)在往往被用作攪拌程度的設(shè)計參數(shù)。由于無循環(huán)通道的水池也存在
著如何正確定義和測量所需流速的問題，故只在學術(shù)上規(guī)定一個整體流速是不夠的。直到今天，整體流速
仍是污水處理中最可行的對通用攪拌狀態(tài)進行定量分析的方法，而以沉積量、活體積、污泥分布均勻度等
參數(shù)來定量表示攪拌度的工作正在進行之中。
　　整體流動是由攪拌器射流的動量驅(qū)動的，其根本上就是攪拌器的反應(yīng)推力，它與攪拌器的位置共同決
定著所產(chǎn)生的流動形式。如果攪拌器的位置和某一應(yīng)用中所需要的推力以及攪拌器的推力數(shù)據(jù)已知，就可
據(jù)此進行設(shè)備選型。
二、流量的計算
　　最近的一篇報道顯示，使用計算機流體動力學(CFD)可以準確地預測潛水攪拌器所產(chǎn)生的流量。為了
計算流量，必須解出納維—斯托克斯方程，這可依靠計算機的幫助并采用雷諾數(shù)平均的方法，還需要正確
選擇湍流、攪拌器型式以及計算中所采用的計算網(wǎng)格。解納維—斯托克斯方程時所施加的力必須包括在內(nèi)，如射流沖力(即攪拌器推力，單位：牛頓)。另外，與攪拌器力矩(角動量通量)也有一定的關(guān)系，但沒有那么重要。
　　依照攪拌器推力和攪拌器位置，正確使用CFD可以進一步增進攪拌器系統(tǒng)設(shè)計工具的準確性。在這些
設(shè)計中，攪拌器推力是最重要的定量因素。
三、攪拌器具體組件選型
　　 潛水攪拌器應(yīng)可以被提升和放下，并且應(yīng)該可以方便地卸下進行檢查或服務(wù)，而無需工作人員進入
池體或井中。攪拌器應(yīng)有一個滑動的導桿支架作為其整體的一部分，攪拌器的整個重量應(yīng)受力在一個支架
上，該支架必須能夠承受攪拌器造成的所有推力。攪拌器及其附件和電纜，應(yīng)能夠連續(xù)浸沒在深度為
20米的水下工作而不損失其水密性。
(1)殼體
　　考慮到污水處理廠污水具有酸堿、有機物、熱污染、腐蝕性溶液等工作環(huán)境因素，潛水攪拌器殼體的
主要材質(zhì)應(yīng)為不銹鋼；而所有的螺母、螺釘和墊圈則應(yīng)為不銹鋼或更好的材質(zhì)。
(2) 電機
　　電機應(yīng)根據(jù)水深工作的需要，一般選用高絕緣等級(F 級) 的標準定子和標準轉(zhuǎn)子組件組裝到設(shè)計緊
湊的潛水攪拌機殼體內(nèi)。電機功率等級和安裝尺寸均應(yīng)符合I．E．C 國際標準，特別對接線端口設(shè)計應(yīng)完
全密封，能把電機和外界分隔。
(3) 減速傳動裝置
　　減速傳動裝置主要由一對斜齒輪、軸承和油箱組成。驅(qū)動齒輪安裝在電機輸出軸上，被動齒輪安裝
在攪拌器軸上，材料一般采用優(yōu)質(zhì)鋼。
(4) 攪拌螺旋槳
　　攪拌螺旋槳的設(shè)計根據(jù)潛射流理論，采用水力平衡的無堵塞的拽后設(shè)計， 它能有效傳遞對應(yīng)電動機
輸出的攪拌效率，在葉片設(shè)計時需考慮到防止水草或異物纏繞槳葉的因素。為了獲得遠流程的流場
要求，設(shè)有導管式罩。制造完畢后需進行靜平衡校驗。
(5) 密封裝置
　　攪拌器由于長期在水下工作，故其密封性是非常重要的。靜壓密封均采用“O”型橡膠圈。在攪拌器端
軸的動密封采用內(nèi)裝單端面大彈簧非平衡的機械密封動、靜環(huán)，材料為碳化鎢或碳化硅。
(6) 監(jiān)控系統(tǒng)
　　在每相定子繞組線圈中裝入熱敏開關(guān)，當熱敏開關(guān)斷開時，電機停止運行并報警。在潛水電機油室設(shè)
置油室漏水傳感器：當水滲入油室時，傳感器將發(fā)出報警信息。在潛水電機定子室設(shè)置漏水傳感器：定子
室中滲入水份時，電機停止運行并報警。熱敏開關(guān)、油室漏水傳感器和定子室漏水傳感器經(jīng)導線引至電機
接線盒(接線盒內(nèi)有端子板，而端子板則應(yīng)使用彈性“0”型環(huán)與電機密封)。接線盒內(nèi)的接線板應(yīng)采用穿線
壓緊桿方式長期固定和連接電纜導線及定子進線。
(7) 動力和控制電纜
　　潛水控制電纜和動力電纜的尺寸應(yīng)符合I.E.C標準并提供足夠的長度以接入接線箱，且不能拼接。電纜
外護套應(yīng)是低吸水性的防泄露氯丁橡膠，并且其機械柔性應(yīng)能承受電纜進線處的壓力。電纜至少能在水下
20m處連續(xù)使用而不失其防水性能。采用遠程的監(jiān)控工作站則可以利用編程進行遠程的實時數(shù)據(jù)調(diào)用、參數(shù)
修改功能，以達到遠程監(jiān)控的目的。

攪拌系統(tǒng)的設(shè)計與選型
   在污水處理廠污水處理中，為使得混合液保持一定流速，防止污泥沉積在池底部，并將污水與回流和再循環(huán)水流混合在一起使懸浮固體均勻分布，不僅需要確定潛水攪拌器的型號，而且還需要確定攪拌器在池體內(nèi)合理、
高效的分布，這就要建立池體的攪拌系統(tǒng)。
 　攪拌系統(tǒng)設(shè)計中需要考慮的通常是整體流速(m／s)* N能量密度(W／m)兩組因素。根據(jù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的高效的攪拌系統(tǒng)，能量密度標準已經(jīng)轉(zhuǎn)而用來表示能耗了，一般只需考慮整體流速(m／s)就能得出攪拌系統(tǒng)。
   有效的攪拌是在整體流動條件下獲得的，水池中的介質(zhì)整體都在發(fā)生運動，并且成為攪拌工藝的一部分。污水處理廠池體的整體流速通常為0.1～0 .4 m／s。迄今為止，整體流速是污水處理中最可行的對通用攪拌狀態(tài)進行定量分析的方法，而以沉積量、活體積、污泥分布均勻度等參數(shù)來定量表示攪拌度的工作正在進行之中。據(jù)資料顯示，使用計算機流體動力學(CFD)可以準確地預測潛水攪拌器所產(chǎn)生的流量。根據(jù)潛水攪拌器的流量較核攪拌器推力，就能形象地得出攪拌系統(tǒng)中個組攪拌器的合理位置。依照攪拌器推力和攪拌器位置，正確使用CFD可以進一步增進攪拌器系統(tǒng)設(shè)計工具的準確性。根據(jù)上述步驟，可以較準確地計算出合理、高效的潛水攪拌器的攪拌系統(tǒng)。

設(shè)備故障診斷
   潛水攪拌器，俗稱推流器，在使用過程中也常遇到一些故障，最典型的是異常聲響問題。出現(xiàn)這種故障時，設(shè)備發(fā)出較大的聲響，十幾米處就能聽見，檢查電流均在正常范圍內(nèi)，簡單的檢查也很難找到問題。可以將整臺設(shè)備分成機械密封總成、齒輪箱和電機三個部件，進行單獨的分解檢查和分析處理。
1.機械密封總成的檢查
　　最容易出故障的是機械密封部分，常因磨損使機械密封失效，密封腔進水。首先分解了機械密封總成，對包括兩套機械密封，骨架油封，輸出軸，軸承，殼體及端蓋等零件進行了清洗檢查，并查驗了軸承座和輸出軸的有關(guān)尺寸，如均未發(fā)現(xiàn)問題，說明機械密封部分完好，排除發(fā)生故障的可能性。
2.齒輪箱的分析與檢查
　　設(shè)備的齒輪箱加工精度較高，熱處理良好，對齒輪箱進行*的清洗，仔細檢查各齒輪、齒輪軸、軸承。發(fā)現(xiàn)輪齒表面光滑，無點蝕、交合現(xiàn)象，齒輪嚙合側(cè)隙正常，齒廓無明顯磨損；各軸承徑向、軸向間隙正常，內(nèi)外圈及滾子表面均無點蝕斑點，整體質(zhì)量良好；各軸軸向間隙合理，手盤輸出軸，活動自如，無卡殼現(xiàn)象，也無異常聲響。那么，可以排除齒輪箱的故障。
3.電機故障的檢查、分析及處理
　　電機故障表現(xiàn)：在分解電機前，進行空運轉(zhuǎn)，以找出問題。如電機發(fā)出異常聲響，振動很大；電機軸的軸套處發(fā)出咝咝的聲音，電機空運轉(zhuǎn)不到2分鐘軸伸溫度就達幾十度，燙手。軸承內(nèi)圈因點蝕產(chǎn)生梨皮狀點蝕區(qū)域，表面粗糙，暗淡，無光澤，可明顯看到點蝕孔；骨架油封內(nèi)圈破損；軸承內(nèi)圈和軸套與對應(yīng)的軸頸處有“跑圈”形成的暗斑。
   由于軸承內(nèi)圈點蝕形成梨皮狀點蝕區(qū)域，軸承滾子通過時，有明顯的卡滯現(xiàn)象，并發(fā)生聲響。這便可能是電機發(fā)生異常聲響的根本原因，那么通過更換軸承解決此問題。
4.需要說明的問題
　　1）電機轉(zhuǎn)子軸是推流器的基準件，推流器的檢修，除修理基準件，還需要對各個零件都進行分解檢查，更換損壞件，使設(shè)備的性能得到了恢復。
　　2）潛水設(shè)備的大修時間一般為5-6年；
　　3）軸頸偏小的常用處理辦法是增加零件法，即車削該段直徑，增加一軸套，內(nèi)孔采用過盈配合的方式與軸配合，外表面滿足配合所要求的尺寸。或者更換電機轉(zhuǎn)子軸，*解決問題。

攪拌器常見問題
　　在攪拌器設(shè)備滿意度調(diào)查問卷的開放問題中，了解到來自水業(yè)設(shè)備最終用戶對攪拌器的意見反饋。主要反映在：
　　1、 最容易出故障的是機械密封部分，常因磨損使機械密封失效，密封腔進水；
　　2、 出現(xiàn)齒輪輪齒打碎和齒輪軸未留軸向間隙的現(xiàn)象；
　　3、 電機發(fā)出異常聲響，振動很大；
　　4、 設(shè)備易受別的物質(zhì)纏繞；
　　5、 耗電量太大等。