(黑龙江大学，黑龙江 哈尔滨 150080)

摘  要：本文介绍了应用TRIZ理论解决洗车污泥气浮处理排污器开发设计中的工程技术问题的方法和过程，解决了传统的刮板链条式排污器清理排除洗车污泥气浮处理产生的上浮污染物效果差的问题，取得了较好的效果。
关键词：TRIZ理论；洗车污泥；气浮；排污；刮板；处理效果

引言
      污泥通常是指主要由各种微生物以及有机物、无机物颗粒组成的絮状物，污泥是城市污水处理不可避免的副产品[1]。随着我国机动车数量迅速增加，洗车量不断扩大，洗车污水量迅速增加，洗车污泥（机动车清洗污泥）产量也随之加大，在考虑处理洗车污水的同时，洗车污泥的处理处置已成为必须解决的重要课题。
       洗车污泥属轻度污染的污泥，经降解去除等适当处理，可制成建筑材料，造田、种植农作物，或进行卫生填埋化等综合处理处置资源化利用。而未经妥善处理处置的洗车污泥的排放使城市排水管道的淤泥淤积加重，增加了城市二级污水处理厂污水和污泥处理难度和负担，污染环境及河流、湖泊。
气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的污染物，使其密度小于水而上浮到水面实现固液或液液分离的过程[2]。洗车污泥主要污染物为矿物油和洗车用洗涤剂，经气浮处理, 洗涤剂将形成泡沫与油污及固体悬浮物一起上浮,漂浮在气浮槽含水污泥表面上，对上浮污物高效清理排除,对保证气浮处理的效果具有重要作用。
      目前，国内用于对气浮处理上浮污物排除清理的排污器（刮渣机）多为传统的刮板链条式，通常由链条带动橡胶刮板在气浮槽液面上部循环往复地运动刮除清理上浮的污物，如图1所示。由于洗车污泥气浮处理上浮污物主要为泡沫状洗涤剂、油污及固体悬浮物，泡沫松软，流动性大，橡胶刮板难以对气浮槽液面上的浮污物进行有效清理排除，影响气浮处理最终效果。

图 1 刮板链条式刮渣机

       经以上两个发明原理的提示，将该排污器设计成由刮板、平移机构、旋转机构、污物挤压板组成，其中刮板由相互独立五个单个海绵材料刮板组装在一起的组成，排污口处预先设置污物挤压板，旋转机构和平移机构可使刮板处于平移同时转动的动态状态，其结构示意图如图2所示。

1刮板  2平移机构  3 旋转机构  4污物挤压板

图 2 洗车污泥气浮处理排污器结构示意图

      具有海绵体的刮板在转动机构和平移机构的驱动下，在泡沫状洗涤剂、油污及固体悬浮物混合污物上旋转并移动，不断地将污物吸附在海绵体内。刮板由起点开始向终点（排污口）处移动并转动，使刮板在污物上不断变换海绵体吸附的位置，刮板同时将上浮液面的污物刮推向排污口处，提高了吸附及清除效果。当平移机构拖动旋转的刮板到达终点处时，转动的刮板在预先设置于终点的排污口处的污物挤压板的挤压下，挤出（去除）吸附在旋转的刮板的海绵体内的污物，污物经排污口排出。通过调节控制具有海绵体的刮板旋转运动和刮板往复直线运动时间和速度参数，刮板可被污物挤压板多次挤压，可有效地清理排除洗车污泥气浮处理产生的上浮污染物，从而提高了洗车污泥气浮处理效果。洗车污泥气浮处理排污器三维效果如图3所示，该排污装置已获国家实用新型专利（ZL 2015 2 0843296.3）。

  (a) 

 (b)

图 3 洗车污泥气浮处理排污器三维效果图

4 总结
      在洗车污泥气浮处理排污器开发设计过程中，尝试运用了TRIZ理论“多孔材料原理”发明原理、技术矛盾和物理矛盾工具，解决了传统的刮板链条式排污器清理排除洗车污泥气浮处理产生的上浮污染物效果差的问题。运用TRIZ理论快速准确地确定了问题的探索方向，突破了思维障碍，加快了解决这些工程技术问题效率，取得较了满意的效果。