水工业机械设备的总体状况与发展
| 以认为具有适当补偿经济损失的优点。于是许多工业发达国家都非常重视环境建设的投资，采取一些投资倾斜政策。给排水工程设施的投资在城市基础设施投资和环境保护建设投资中占有较大的比例。例如法国在1978年、1979年两年政策用于水污染防治的基建投资分别占全年环保基建投资的35.8%和35.7%。远远高于用于大气、噪声、废渣和毒物等其他各项污染控制费用。 西欧专家们认为，投入到防止环境污染的资金比不对自然进行保护造成的损失要少50％。1976-1980年间用于防止污染设备和措施的国家投资是前五年的两倍，此间的空气污染减少15％，污水减少28％。 环境建设及城市基础设施的投资倾斜政策，作为一种经济杠杆，有力地推动水工业设备的发展，西德从1971年起环保投资1200亿马克，占国民经济总值1.1%，有800多家环保设备生产企业，营业额达210亿马克，占投资额的17.5%。 4、水质法规、标准的制定与完善，有效地控制水环境污染，使水处理设备和仪器仪表不得不向多品种、多元化和纵深发展，推动了产品的标准化、系列化、配套化。 七十年代初，美国除了一些管理州际联运的供排水条例外，没有一个统一的可实施的国家水质标准，每个州虽制定了自己的标准，但在范围与严密性等方面各州间差异较大。对水体的污染控制也难以实施。于是1972年由美国环保暑负责起草了“清洁水法（ＣＷＡ），在此法通过后的十年中，美国政策上为达到这些目标花费了将近420亿美元。EPA按照安全饮用水法又颁发了“全国水暂行标准”提出了一级指标（有害健康物质）30项，二级指标（表观指标）13项。1986年对安全饮用水做了进一步的修改，并将一级水质指标由原来的30项提高到83项，并对于管理关键性的污染物规定了强制性的截止期限等。这些水质法规、标准的制定与完善，拓宽了水处理机械、仪器仪表的发展目标，导致了供水、环保和制造企业为达到两法标准的要求不得不去努力开发新技术、新工艺、新设备，促进了产吕的多品种、多元化、产品的三化的主体结构发展，同时也使水处理装置的生产销售额猛增。 欧州的情况亦如此。欧洲共同体独立制定了一系列标准，并以指令形式于1980年公布。按照建立欧共体的条约条款，所有成员国——比利时、丹麦、法国、西德、希腊、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、葡萄牙、西班牙与英国，都必须采取措施保证饮用水质，于５年内即到1985年7月止达到指令规定的标准。该标准涉及到感官指标（42项）、物理化学指标（10项），人体不宜过量摄入的指标（18项）及毒性指标（11项），这些细部指标的确定。带动了水处理机械，仪器仪表技术向纵深发展。 水质标准的制定与完善，提高对出水水质的要求，也增加了工艺处理的复杂性和可靠性。以往的凭经验运行管理已不能适应工艺操作的复杂性。不得不靠自动监测、程序控制来解决水处理工艺动态运行的特点，提出了自动化的必要性。引入自动化、微机控制运行管理解决水处理工艺的复杂性，遇到的问题便是提高机械化和仪表化的水平。仪表相当于操作人员的眼睛，机械等同于操作人员之手脚，微机犹如人脑。这些技术难点突破，是一个系统工程。七十年代中期，发达国家在这方面花费了很大的功夫，取得了突破性进展。机械化、仪表化到最终的自动化、使水处理机械设备、仪器仪表的系统性、配套性、标准化上升了一个大台阶，带来了水处理工艺技术水平的飞跃。虽然水处理工艺自动化加大了工程建设的投资，但带来了总体上的经济效益和社会效益。 5、国外基础工业水平是水工业设备发展的基础和柱石 基础工业水平的高低反映到给排水机械、仪器仪表制造加工过程中，主要是材料的选用，制造加工工艺；反映到产品性能方面，主要是产品精度、可靠性、耐久性、节能、高效；反映到处理工艺方面，是控制准确、反馈调节，使水处理工艺过程自动化成为可能。这些方面的集合，体现了一个国家基础工业水平的高低。 仅从水处理机械设备制造的选材便能予以说明。水处理机械的运行工况，环境条件都比较恶劣，腐蚀性强，温度，湿度的变化较大，因此材料的选择几乎是决定设备的质量好坏的前题。工业发达国家由于工业水平高，选材一般以不锈钢和合金钢为主。既使在一些非转动部件上采用一些普通碳钢也都经过了严格除砂防腐措施。材料的选择大大地提高了产品耐用性能和可靠性，保证了产品的使用功能。 6、强烈的市场竞争意识，注重企业的研究、开发、设计、制造能力，是发展的动力。 国外水处理设备制造企业的突出特点一般是集科研、开发、设计、制造、安装为一体。从产品成套供应，工程总承包“交钥匙”投产，注重销后服务，注重企业信誉。组织体制精焊灵活、信息反馈迅速、快速、适应市场的竞争需要。 三、国内水工业专用机械设备发展的现状及分类 （一）水工业设备生产的一般性状况 1、通用机械设备 我国水处理设备的生产虽然已初具规模，但是与国际先进水平相比仍存在着很大的差距，与我国水处理工艺技术发展的要求很不适应。 ① 水处理用风机：主要有离心鼓风机、罗茨鼓风机两种，国内离心风机的开发和生产已取得很大的进展，开发新型高速离心风机，采用了先进的三元流叶轮、可调节进风、出风口导叶，具有高效节能、流量可调节范围大、结构较紧凑、噪声偏低、可靠性高的特点。今后需继续开发高效节能水处理专用风机，在完善型普系列、提高自动化水平、降低噪音、降低成本等方面下功夫，特别应注重适应于变工况运行的，适用中小型污水厂用的风机，发挥其价格低廉、维护简便的特点。 罗茨风机在水工业领域已有很长的应用历史，在过去的一段时间内，因其噪音大、升压低缺少水处理适用的规格等原因而使用率下降。自八十年代末开始我国对原有罗茨风机进行了重大技术改造，1993年由机械部组织的系列罗茨风机联合设计圆满完成，其结构先进，三化程度高，基本达到国外同类产品水平，特别是三叶、低噪音罗茨风机的研制成功。可以满足水工业用风机的技术要求。 国产罗茨风机今后尚需在降低噪音、提高效率、改善铸造工艺、提高零件加工精度等方面努力缩小与国际先进水平的差距。 ② 水处理用阀门：主要包括蝶阀、闸阀、止回阀和阀门电动装置等。阀门是水工业中使用数量大的一种设备，虽不十分复杂，但跑、冒、滴、漏现象在国产阀门中经常出现。多年来是水厂、污水厂运行和管理的老大难问题。为了改进国产阀门的技术性能，提高质量，从八十年代开始组织骨干企业先后引进了国外同类产品的设计、工艺等先进技术和加工设备，取得了较大进展。目前骨干企业已能按ISO国际标准、DIN德国标准、AWWA美国标准等设计制造各种阀门，部分厂家的产品达到了国际先进水平。虽然国内阀门行业的整体水平有了较大的提高，但普遍存在着外观质量差距较大的问题，今后在改善铸造工艺方面仍需加强技术改造。同时他需要注重对国际先进闸阀产品的引进消化吸收，改进国产闸阀材料消耗大，动作欠灵活等缺陷，以赶上国际先进水平。 ③ 水处理用水泵：主要包括单级单吸、单级双吸、污水泵、螺杆泵、深井泵、无堵塞泵等。污水泵是污水厂关键设备之一，八十年代开始引进西德里茨公司技术生产潜水污水泵，引进KSB公司技术生产卧式和立式污水泵。以后，又连续开发生产的潜水离心泵、潜水轴流泵、潜水混流泵等，目前的使用量大。 国产的各型水泵，具备了较先进水平，可以基本满足我国水工业的需要，但针对水工业的特点还应开发和提高水泵的效率和制造水平，如低扬程太流量的潜水污水泵、耐腐蚀深井泵、大功率潜水泵等等。针对国内水泵产品普遍外观质量差的问题，应注重改进铸造工艺、提高铸件质量，改进外表面处理技术。针对首次无故障时间短的问题，提高整体制造精度、针对泄漏量大的问题，改进密封条件。 2、专用机械设备 水处理专用机械设备包括拦污机械、除砂及刮泥机械、曝气及搅拌设备、浓缩脱水设备、加药消毒设备、沼气利用设备、氧化脱盐设备、污泥后处置设备等。 ① 拦污设备：主要是格栅清污机及附属装置。国产拦污设备经过十几年的不断开发，形成了型式多样、规格繁多的局面，大致归纳为如下几种类型：一种是大型取水构筑物如电厂取水口使用的大型格栅，清污方式有链传动齿耙式、移动式和旋转滤网式，多为仿造西欧、苏联和日本等国产品。另一种是用于城市水厂的中等规格的格栅，清污方式有链条齿耙、钢丝绳齿耙、伸缩臂式、移动式等。再一种类型为细格栅，有吸收日本产品优点的回转式固液分离机和弧型细格栅、直型细格栅阶梯格栅、筒式格栅等。 国产的拦污设备近几年有了很大的改进，在使用材质上用有不锈钢的链条和栅条，延长了使用寿命；在清污传动机构中普遍增加了安全保护措施，过扭矩的保护已从单纯扭矩安全销的方式发展到使用液压控制保护装置机械过扭及电子控制装置；移动式清污机定位精度有了较大提高。 今后需要进一步作好拦污设备的系列化和标准化工作，进一步改善产品的防腐蚀性能，增加设备运转的可靠性和提高设备的自动化水平，降低电耗等等。拦污设备中应注重附属栅渣输送、打包等设备的开发工作和格栅井臭气防治的技术及装备，减少二次污染，改善污水厂的环境。 ② 排泥排砂机械设备：是保证污水厂各种沉淀构筑物正常运转的关键设备，其结构型式、运转方式随不同池型而异。经过国内设计和工程实践的积累以及生产企业的不断改进，按池型分为圆型和矩型两大类，按排泥方式分为刮泥机和吸泥机两种。圆型池按传动方式有中心传动和周边传动的区别，矩型池有桁架式和链条传动、钢丝绳传动的不同。总之，国产的刮吸泥机随着处理工艺的发展，产生了多种结构、多种排泥方式的一系列产品，基本能满足工艺的需要。但与国际先进水平相比还存在一定的差距，主要体现在：材料消耗大、笨重；耐腐蚀性能差；动力消耗高；自动化程度低；系列化标准化程度底。今后应瞄准国外先进企业产品的标准，进行相应的改进，注意开发推广中心传动轻型排泥设备，研究排泥阻力和桁架刚性的计算问题，试验采用轻质合金材料，开发矩型池用尼龙链条传动的循环刮板式排泥机械。在排砂机械中推广旋流出砂机械及配套装置。 ③ 污泥处理设备：主要是水厂污水厂污泥的脱水机械。国内在近十年左右时间里带式污泥脱水机的开发工作取得很大进展，其主要技术性能和使用性能已接近国外同类产品的水平，在滤带纠偏装置的开发中有的使用了光电子技术和液压技术，具备了自己的特色。但国产滤带质量与国外尚有一定差距，在使用防腐材质方面因价格限制还不理想，导致使用故障率较高，同时要改进外观设计和设备表面处理工艺。 板框式压滤机因动力消耗大，产量低 |
