在污水處理廠，污水處理設(shè)備鼓風(fēng)曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風(fēng)機(jī)在節(jié)約運(yùn)行成本中占著至關(guān)重要的作用。

曝氣風(fēng)機(jī)的類型

好氧池曝氣常用的風(fēng)機(jī)主要有四類：羅茨鼓風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)、單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)和磁懸浮風(fēng)機(jī)。

羅茨鼓風(fēng)機(jī)

羅茨鼓風(fēng)機(jī)目前多為三葉型，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī)，其特點(diǎn)是在最高設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時(shí)，流量變化很小。

羅茨風(fēng)機(jī)，壓力變化影響小，當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，風(fēng)量基本不變。

工作范圍很小，羅茨鼓風(fēng)機(jī)沒有調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)功率一定，轉(zhuǎn)速一定，風(fēng)量不變，無(wú)法根據(jù)工況進(jìn)行調(diào)整。

多級(jí)離心風(fēng)機(jī)

離心鼓風(fēng)機(jī)是電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負(fù)壓吸入，達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。在常規(guī)轉(zhuǎn)速下單級(jí)離心升壓有限，采用多級(jí)串接的方式可達(dá)到升壓要求，稱為多級(jí)離心風(fēng)機(jī)。

多級(jí)離心風(fēng)機(jī)隨風(fēng)壓變化流量變化較大。當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，鼓風(fēng)量會(huì)有變化。

工作范圍小，加變頻器后可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，范圍受限制，很窄。

單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)

單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)指提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過單級(jí)離心即可達(dá)到工藝的升壓要求。單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、效率較高。

單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)隨風(fēng)壓變化流量變化非常大。當(dāng)曝氣池液位發(fā)生變化時(shí)，鼓風(fēng)量變化會(huì)較大。

工作范圍：調(diào)節(jié)幅度較小，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)可通過進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整，風(fēng)量調(diào)整時(shí)不影響風(fēng)壓，同時(shí)可以降低風(fēng)機(jī)軸功率。由于變頻調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)壓下降幅度會(huì)較大，可能會(huì)無(wú)法滿足工藝要求，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)一般不用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)量。

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)，是通過電磁力作用，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成懸浮狀態(tài)，完全無(wú)接觸、無(wú)摩擦、無(wú)需潤(rùn)滑；高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)三元流葉輪，省卻了齒輪箱，徹底消除機(jī)械傳動(dòng)損失，實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速，大大提高效率。

工作范圍：調(diào)節(jié)幅度大，智能化直流調(diào)速系統(tǒng)改變軸的轉(zhuǎn)速改變風(fēng)量，可實(shí)時(shí)監(jiān)控風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)工況需求調(diào)整轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)壓的智能調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)恒風(fēng)量、恒壓力、恒轉(zhuǎn)速等多種模式調(diào)節(jié)。

磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)，是目前綜合性能效率最高的污水曝氣風(fēng)機(jī)。

曝氣鼓風(fēng)機(jī)選型中需要注意的幾個(gè)問題

1按實(shí)際情況計(jì)算參數(shù)

在污水廠鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)，風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí)，風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求，換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來選型。

2出口壓力影響因素的分析

容積式鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機(jī)本身，而是氣體由鼓風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。

鼓風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。實(shí)際上，鼓風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。

對(duì)于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對(duì)壓力(背壓)為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)的壓力損失增加，背壓也會(huì)升高，于是鼓風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少，背壓便不斷降低，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。

綜上所述，確定曝氣鼓風(fēng)機(jī)壓力時(shí)，只需要鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對(duì)壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。

3鼓風(fēng)機(jī)空氣流量因素

在計(jì)算污水處理的需氧量時(shí)，其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風(fēng)機(jī)的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會(huì)發(fā)生變化，鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導(dǎo)致供氧量不足。

因此，必須計(jì)算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量，即換算流量qv2。在高原地區(qū)使用時(shí)，環(huán)境大氣壓力也會(huì)發(fā)生變化，壓力比相應(yīng)升高，那么，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的泄漏流量qvb則會(huì)增大，這將導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。

因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮使用條件發(fā)生變化時(shí)各種因素的影響，以保證風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的實(shí)際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計(jì)算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2。

4注意冬季和夏季的區(qū)別

鼓風(fēng)機(jī)選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)供氣流量的變化規(guī)律對(duì)于同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，在冬季和夏季，其容積流量是不會(huì)發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會(huì)發(fā)生變化，也就是說供氧量會(huì)有所不同。

鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的，但因?yàn)榭諝饷芏?/span>(ρ)、含濕量(ds) 等發(fā)生了變化，導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時(shí)增加、夏季溫度升高時(shí)降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計(jì)算例題中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，根據(jù)環(huán)境溫度變化，計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際供氧量(FOR)，其一年的變化規(guī)律在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于進(jìn)水量、水質(zhì)、水溫等參數(shù)的變化，系統(tǒng)需氧量(SOR)也會(huì)發(fā)生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR)在減少，這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮需氧量的最不利工況點(diǎn)，此時(shí)，供氧量、需氧量基本相當(dāng);在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR)增大，此時(shí)，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風(fēng)機(jī)所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運(yùn)行的實(shí)際測(cè)量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會(huì)高出1～3mg/L。

因此，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，需要針對(duì)這種變化對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，使鼓風(fēng)機(jī)的充氧能力與實(shí)際運(yùn)行中的需氧量相適應(yīng)。對(duì)于羅茨鼓風(fēng)機(jī)來說，使用變頻器，通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。結(jié)論同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算進(jìn)行選型，否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化，鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。

污水用曝氣風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)有哪些?

利用能夠產(chǎn)生一定風(fēng)量和壓力的鼓風(fēng)機(jī)將空氣或其他氣體通過輸送設(shè)備和擴(kuò)散設(shè)備強(qiáng)制加入到水體或液體中的過程叫鼓風(fēng)機(jī)曝氣。

鼓風(fēng)機(jī)曝氣主要的特點(diǎn)：

(1) 曝氣鼓風(fēng)機(jī)能產(chǎn)生一定的風(fēng)量：鼓風(fēng)機(jī)曝氣的目的是使水體或液體中增加足夠的溶解氧,以滿足好氧生物對(duì)氧氣的需求。

(2) 曝氣鼓風(fēng)機(jī)能產(chǎn)生足夠的壓力：鼓風(fēng)機(jī)曝氣過程是氣體與液體之間分子質(zhì)量的傳遞過程,要使氣體在液體中充分?jǐn)U散和接觸并阻止液體中懸浮物下沉,曝氣鼓風(fēng)機(jī)必需能夠產(chǎn)生足夠的壓力,使氧氣在液體中充分?jǐn)嚢韬腿芙狻?/span>