Pompe à vis pour eaux usées : quels facteurs de fonctionnement prendre en compte pour la sélection ? Le colmatage peut-il être efficacement évité ?

1. Sélection des pompes à vis pour eaux usées : quelles conditions de fonctionnement de base doivent être évaluées en premier ?

Lors de la sélection d'un pompe à vis pour eaux usées , ignorer les conditions de fonctionnement clés conduit souvent à une faible efficacité, à des pannes fréquentes, voire à des dommages matériels. Alors, quelles conditions de fonctionnement de base doivent être évaluées en premier pour garantir que la pompe correspond au scénario de fonctionnement réel ?

Premièrement, la viscosité et la teneur en matières solides des eaux usées sont des facteurs non négociables. Pour les eaux usées domestiques à faible viscosité (semblable à l'eau) et à teneur en solides <5 %, une pompe monovis standard avec un diamètre de passage d'écoulement de 50 à 80 mm est suffisante ; pour les eaux usées industrielles à haute viscosité (par exemple contenant des boues, de la graisse) et à teneur en solides de 5 à 15 %, une pompe à double vis avec un passage d'écoulement plus grand (≥ 100 mm) et un matériau de rotor résistant à l'usure (tel que l'acier nitruré) doit être préférée. En prenant comme exemple une station d'épuration municipale, ses eaux usées à l'entrée ont une teneur en matières solides d'environ 8 % et contiennent de petits graviers. Après avoir sélectionné une pompe à double vis avec un passage d'écoulement de 120 mm, l'efficacité de fonctionnement de la pompe est restée supérieure à 90 % pendant 6 mois, sans usure évidente.

Deuxièmement, la température moyenne et la corrosivité affectent directement la sélection des matériaux. Si la température des eaux usées est de 0 à 60 ℃ et non corrosive (pH 6 à 8), des corps de pompe en fonte peuvent être utilisés pour contrôler les coûts ; si la température dépasse 60 ℃ (par exemple, eaux usées industrielles d'usines chimiques) ou est corrosive (pH <4 ou >10), des corps de pompe en acier inoxydable (304 ou 316L) et des rotors revêtus de fluor sont nécessaires pour éviter la corrosion et la déformation. Une usine chimique utilisait autrefois une pompe à vis en fonte pour les eaux usées acides (pH 2-3) avec une température de 70 ℃ ; le corps de la pompe était corrodé et fuyait après seulement 1 mois d'utilisation, et le remplacement d'une pompe en acier inoxydable 316L a résolu le problème.

Enfin, les exigences de levage et de débit déterminent les spécifications du modèle de pompe. Il est nécessaire de calculer la portance réelle requise (y compris la perte de résistance du pipeline) et le débit en fonction de la distance de transport des eaux usées et de la capacité de traitement. Par exemple, si les eaux usées doivent être transportées sur 50 mètres horizontalement et 10 mètres verticalement, la hauteur totale calculée est d'environ 15 mètres (en ajoutant 20 % de résistance au pipeline) et le débit requis est de 50 m³/h. À ce stade, une pompe à vis avec une levée nominale de 20 mètres et un débit nominal de 60 m³/h doit être sélectionnée pour éviter une surcharge causée par une levée insuffisante.

2. Obstruction de la pompe à vis pour eaux usées : quelles sont les principales causes et peuvent-elles être efficacement évitées ?

Le colmatage est l’un des problèmes les plus courants lors du fonctionnement des pompes à vis pour eaux usées, ce qui non seulement réduit l’efficacité mais augmente également les coûts de maintenance. Quelles sont les principales causes de colmatage et peuvent-elles être évitées efficacement grâce à des mesures ciblées ?

Les principales causes de colmatage sont les suivantes : ① grosses particules solides (par exemple, sacs en plastique, branches) dépassant le diamètre du passage d'écoulement ; ② substances à fibres longues (par exemple cheveux, chutes de tissus) s'enroulant autour du rotor ; ③ boues à haute viscosité s'accumulant dans le passage d'écoulement et durcissant.

Face à ces causes, des mesures de prévention à trois niveaux peuvent être prises pour éviter efficacement le colmatage. Le premier niveau est la pré-filtration : installez un filtre à grille (ouverture 10-20 mm) à l'entrée de la pompe pour intercepter les grosses particules et les fibres longues. Par exemple, une usine de transformation alimentaire a installé une grille d'ouverture de 15 mm à l'entrée de sa pompe à vis pour eaux usées ; le filtre est nettoyé une fois par jour et la pompe n'est pas obstruée depuis 1 an. Le deuxième niveau est l'optimisation structurelle : choisissez des pompes à vis avec des rotors anti-enroulement (par exemple, avec des rainures en spirale sur la surface du rotor pour couper les fibres longues) et des passages d'écoulement autonettoyants (par exemple, des passages d'écoulement inclinés pour empêcher l'accumulation de boues). Un abattoir a remplacé sa pompe à vis ordinaire par une pompe double vis anti-enroulement ; les rainures en spirale du rotor peuvent couper les poils et les fibres animales en petits segments, et la fréquence de colmatage a été réduite d'une fois par semaine à une fois tous les 3 mois. Le troisième niveau est l'entretien régulier : formulez un plan d'entretien en fonction de la qualité des eaux usées : pour les eaux usées à haute viscosité, nettoyez le passage d'écoulement et le rotor avec de l'eau à haute pression (0,8-1,2 MPa) toutes les 2 semaines ; pour les eaux usées à haute teneur en fibres, vérifiez chaque semaine la situation de l'enroulement du rotor et retirez les accessoires à temps.

Un fabricant d'équipement de traitement des eaux usées a réalisé un test comparatif : deux pompes à vis identiques ont été utilisées pour transporter les mêmes eaux usées (contenant 10 % de matières solides et de fibres longues). Une pompe a adopté les mesures de prévention à trois niveaux, et l'autre non. Les résultats ont montré que la pompe non préventive s'est bouchée 8 fois en 1 mois, avec un temps de maintenance moyen de 2 heures à chaque fois ; la pompe avec mesures de prévention n'a été bouchée qu'une seule fois et le temps de maintenance a été réduit à 30 minutes. Cela prouve que le colmatage peut être contrôlé efficacement grâce à des mesures scientifiques.

3. Sélection de pompes à vis pour eaux usées : comment faire correspondre le type de pompe avec des scénarios d'application spécifiques ?

Différents scénarios d'application (par exemple, eaux usées municipales, eaux usées industrielles, fosses septiques rurales) présentent des caractéristiques d'eaux usées très différentes. Comment faire correspondre avec précision le type de pompe à vis avec des scénarios d'application spécifiques pour garantir un fonctionnement stable ?

Pour les stations d'épuration municipales (grand débit, fonctionnement continu, teneur moyenne en solides), les pompes multivis à grand débit (plage de débit 100-500 m³/h) avec fonctions de régulation de vitesse de conversion de fréquence conviennent. La fonction de conversion de fréquence peut ajuster la vitesse en fonction du volume des eaux usées d'entrée, évitant ainsi le gaspillage d'énergie, et la structure multi-vis a de fortes performances anti-colmatage, qui conviennent à un fonctionnement continu de 24 heures. Par exemple, une station d'épuration municipale d'une ville de premier rang utilise 4 pompes multivis avec un débit de 300 m³/h et un contrôle de conversion de fréquence ; la capacité quotidienne moyenne de traitement des eaux usées atteint 7 000 m³ et la consommation d'énergie est inférieure de 15 % à celle des pompes ordinaires.

Pour les petits ateliers industriels (faible débit, fonctionnement intermittent, forte corrosivité), les petites pompes monovis à structure compacte et matériaux résistant à la corrosion (ex. inox 316L) sont plus adaptées. Ces pompes ont un faible encombrement (généralement <0,5㎡), sont faciles à installer et peuvent être démarrées et arrêtées par intermittence en fonction des besoins de production. Un petit atelier de galvanoplastie produit 10 m³ d’eaux usées acides par jour ; après avoir sélectionné une pompe monovis avec un débit de 15 m³/h et un corps de pompe de 316 L, elle peut effectuer le transport quotidien des eaux usées en 1 heure, avec un fonctionnement stable et aucun problème de corrosion.

Pour les fosses septiques rurales (faible débit, basse température, sédimentation solide facile), les pompes à vis auto-amorçantes avec agitateur intégré sont le meilleur choix. La fonction d'auto-amorçage évite un amorçage manuel et l'agitateur peut remuer les boues précipitées pour éviter qu'elles ne s'accumulent à l'entrée de la pompe. Un village de banlieue a fait la promotion de pompes à vis auto-amorçantes pour les fosses septiques de 50 ménages ; les pompes ont une hauteur auto-amorçante de 5 mètres et une vitesse d'agitation de 300 tr/min, qui peuvent transporter efficacement des boues avec une teneur en matières solides de 10 %, et la fréquence d'entretien n'est qu'une fois tous les 6 mois.

4. Fonctionnement de la pompe à vis pour eaux usées : quelles mesures de surveillance quotidienne peuvent prévenir les pannes inattendues ?

Même si la pompe est correctement sélectionnée, une surveillance quotidienne inappropriée peut entraîner des pannes soudaines (par exemple, grillage du moteur, blocage du rotor). Quelles mesures de surveillance quotidiennes peuvent être prises pour éviter les pannes inattendues et prolonger la durée de vie de la pompe ?

Premièrement, la surveillance en temps réel des paramètres clés est essentielle. Installez des capteurs pour surveiller la pression d'entrée et de sortie de la pompe, le courant du moteur et la température du fluide. Si la pression d'entrée chute soudainement (indiquant un blocage possible à l'entrée), la pression de sortie augmente anormalement (indiquant un blocage dans la canalisation) ou si le courant du moteur dépasse la valeur nominale (indiquant une surcharge), le système de contrôle doit émettre une alarme à temps et arrêter automatiquement la pompe si nécessaire. Une usine de papier a installé un système de surveillance des paramètres pour ses pompes à vis pour eaux usées ; lorsque l'entrée a été bloquée une fois par des morceaux de papier, le système a déclenché une alarme dans les 30 secondes et a arrêté la pompe, évitant ainsi l'épuisement du moteur.

Deuxièmement, une inspection régulière des pièces vulnérables ne peut être ignorée. Les parties vulnérables des pompes à vis comprennent les joints du rotor, les roulements et le caoutchouc du stator. Pour les joints de rotor, vérifiez les fuites chaque semaine ; en cas d'infiltration d'eaux usées, remplacez la bague d'étanchéité à temps (de préférence en utilisant des joints en caoutchouc fluoré ayant une bonne résistance à l'usure). Pour les roulements, vérifiez la température et les vibrations tous les mois ; si la température du roulement dépasse 70 ℃ ou s'il y a un bruit anormal, cela indique une usure et doit être remplacé. Pour le caoutchouc du stator, vérifier l'absence de fissures ou de déformations tous les 3 mois ; si le caoutchouc est durci (en raison d'une température élevée ou de la corrosion), remplacez le stator pour éviter une réduction des performances d'étanchéité.

Enfin, enregistrez et analysez les données d’exploitation pour prévoir les besoins de maintenance. Établissez un journal de fonctionnement pour enregistrer la durée de fonctionnement quotidienne de la pompe, le débit, la pression et les conditions anormales. En analysant les données, nous pouvons prédire la durée de vie des pièces vulnérables. Par exemple, si le courant du moteur augmente progressivement de 10 % en 1 mois, cela peut indiquer que le rotor est usé et doit être révisé à l'avance. Une entreprise de traitement des eaux usées a utilisé cette méthode pour prévoir le remplacement d'un stator 2 semaines à l'avance, évitant ainsi les temps d'arrêt imprévus et réduisant les pertes économiques d'environ 5 000 yuans.