8.3 刮(排)泥设备

8.3.1 排泥方式与排泥设备的原则规定。
    高浊度水沉淀(澄清)构筑物的排泥，中国市政工程西北设计研究院均采用机械刮泥，均按连续运转设计。由于黄河高浊度水泥沙的特点，采用虹吸管或泥泵排泥时，除磨损严重外，排不干净也是重要的限制因素。
    采用钢丝绳、皮带轮传动或水下齿轮传动的刮泥机，应防止卡绳、脱槽或磨损、打滑。尤其是在间歇运行时，更应特别防止上述不利情况的发生。黄河高浊度水处理采用钢丝绳或齿轮传动的刮泥机，在兰州西固二水厂、903厂澄清池运行中，都发生过上述事故。其中尤其是钢丝绳传动刮泥机，虽然构造简单，但在高浊度水沉淀(澄清)构筑物中不宜采用。

8.3.2 关于刮泥机设备选型的规定。
    周边传动桁架刮泥机，中国市政工程西北设计研究院设计的池型，最大直径为100m，最小为30m。
    中心传动桁架刮泥机，在标准型机械搅拌澄清池的设计和应用中已取得了一定的经验。实际应用的最大刮臂直径为21.74m，鞍山钢铁公司烧结总厂使用的直径20m，针齿轮传动的直径14.2m。

8.3.3 非界面沉降高浊度水处理的刮(排)泥方式。
    长江上游非界面沉降高浊度水的沉淀(澄清)构筑物排泥，由于沉泥颗粒较粗和容易板结，其预沉、沉淀二级处理构筑物应采用机械排泥。据生产运行经验证明，长扁嘴大口径虹吸排泥机具有结构简单、操作方便、耗电省等优点，在成都二水厂、六水厂应用，运行效果良好。

8.3.4 关于排泥沟的设计规定。
    宜阳化肥厂二期给水采用刮泥机和排泥沟排泥方式，运行中排泥浓度偏低，原因是泥浆向排泥口流动过程中被稀释。因而在采用排泥沟排泥时，应防止泥浆被稀释。其池底排泥沟的条数和断面尺寸，应根据积泥情况和刮泥设计负荷计算确定。

8.3.5 关于刮泥臂外缘线速度的规定。
    中国市政工程西北设计研究院采用(2.5～5.0)m/min的刮泥臂外缘线速度，运行效果良好。直径为100m辐流沉淀池刮泥机最快为半小时转一圈，相当于线速度为10m/min左右。兰州西固水厂、包钢水厂、济南黄河一水厂等生产运行中，周边传动刮泥机均采用每半小时一圈或每小时一圈两档转速。

8.3.6 关于刮泥机防腐和润滑的规定。
    刮泥机水下零部件需要防腐，现多采用不锈钢制作或钢制喷锌处理。水下轴承和轴套采用压力清水润滑还能防止泥沙进入引起磨损。
    兰州西固水厂、宜阳化肥厂给水沉淀池刮泥机开始未加清水稳压设备，发现刮泥机被水压顶起，后来加清水稳压后效果较好。另根据北京市政设计研究院资料，针齿轮传动，钢丝绳传动等刮泥机水下润滑轴承所需压力水要求水压稳定，并应安装压力表以便监视。

8.3.7 刮泥机负荷计算规定。
    计算刮泥机功率时，积泥浓度应当取上限。
    连续刮泥时(按浓缩1h考虑)，兰州西固水厂自然沉淀的积泥浓度为380kg/m³；西安冶金建筑学院(西安建筑科技大学)在中条山的试验中，自然沉淀的积泥浓度最高为575kg/m³，通常为(300～400)kg/m³。
    间歇刮泥时，兰州西固水厂自然沉淀的积泥浓度最高达900kg/m³；投加聚丙烯酰胺混凝沉淀时，中国市政工程西北设计研究院模型试验积泥浓度可达600kg/m³；903厂投加聚丙烯酰胺混凝沉淀时，积泥浓度最高可达800kg/m³，这时积泥流动已十分困难。
    本条文所列数值仅在计算刮泥机负荷时使用。

8.3.8 沉淀(澄清)构筑物积泥分布的简化原则，一般用于刮泥设备的设计负荷估算。
    高浊度水受池内水温、浓度、流速等瞬时差异的影响，一般呈现异重流布水，当原水沙峰延续时间大于池内停留时间时，异重流将浑水推向尾端，并以浑液面沉淀的形式进行泥水分离，这时积泥分布基本是均匀的。兰州西固水厂、济南黄河一水厂等的运行经验和实测资料均表明，自然沉淀池积泥可按均布考虑。
    混凝沉淀(澄清)时，进口处积泥多，出口处积泥少，可按梯形或三角形分布考虑；非界面沉降高浊度水或原水含沙量较低时，由于粗沙分选沉降明显，沉泥在入口处较多，可按梯形或三角形分布考虑。
    机械搅拌澄清池和水旋澄清池中，较重的泥沙絮体在絮凝室中进行第一次分选沉降，再在分离室中完成第二次沉降分离。原水含沙量较高或粗砂占比较大时，絮凝室的沉泥量可占到全部沉泥量的50％左右。条文中“内圈”指絮凝室的底部，“外圈”指分离室底部。
    由于梯形或三角形分布对刮泥机的工作不利，可根据设计含沙量绘制分选沉降的积泥分布曲线，对刮泥机进行校核计算。
    本条文根据中国市政工程西北设计研究院、中国市政工程西南设计研究院关于沉淀(澄清)构筑物刮泥机械设计总结和有关高浊度水厂的积泥观测资料编写。

8.3.9 关于特定条件下刮泥机超载问题的规定。
    高浊度水沉淀泥沙容易板结，在刮泥机设计时应给予重视，如初次启动或停运行后再启动。
    据调查，兰州某厂给水澄清池因临时停运后再启动，将中心传动的刮泥机机轴扭坏。云南天化厂给水机械搅拌澄清池和沉沙池，渡口攀钢二期扩建等给水工程均采用水下齿轮传动刮泥机，也曾因用排泥间歇时间较长，再启动时发生齿轮“打滑”事故。