羅茨鼓風(fēng)機(jī)：曝氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型

曝氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型：【水咨詢】專題3·【水處理設(shè)備-風(fēng)機(jī)】—— 曝氣風(fēng)機(jī)的選型

　　專題3·【水處理設(shè)備-風(fēng)機(jī)】—— 曝氣風(fēng)機(jī)的選型

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　　【原創(chuàng)】在城市污水處理廠，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。

　　風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于水處理工程中，給好氧池曝氣系統(tǒng)供氣、除臭系統(tǒng)引風(fēng)、設(shè)備間通風(fēng)等。在城市污水處理廠，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。

　　1、風(fēng)機(jī)的基本原理與分類

　　風(fēng)機(jī)與泵一樣，是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動(dòng)能，輸送氣體的稱為風(fēng)機(jī)。按風(fēng)機(jī)的工作原理可以分為葉片式風(fēng)機(jī)和容積式風(fēng)機(jī)：

　　1）葉片式風(fēng)機(jī)

　　a.離心風(fēng)機(jī)：利用旋轉(zhuǎn)葉輪帶動(dòng)氣體一起旋轉(zhuǎn)，借離心力的作用，使氣體的壓力能和動(dòng)能得到增加。

　　b.軸流風(fēng)機(jī)：利用葉輪上的翼型葉片在氣體中旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的升力使氣體的能量增加。

　　2）容積式風(fēng)機(jī)

　　a.往復(fù)式風(fēng)機(jī)：利用工作容積周期性的改變來(lái)輸送氣體，并提高其壓力。

　　b.回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)（葉氏、羅茨、螺桿）：利用一對(duì)或幾個(gè)特殊形狀的回轉(zhuǎn)體，如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送氣體并提高其壓力。

　　2、風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)

　　1）流量與全壓：風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)輸送的流體量稱為流量，一般用體積流量qv表示，也可以用質(zhì)量流量qm表示。單位體積的氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)后所獲得的能量增加值，稱為全壓，用p表示，單位為Pa。

　　2）軸功率與效率

　　風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)原動(dòng)機(jī)傳遞到風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的功率稱為軸功率，用P表示，單位為kw。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)機(jī)的流體所獲得的功率稱為有效功率，用Pe表示。

　　風(fēng)機(jī)的效率為有效功率與軸功率之比，即η=Pe/P。

　　3）轉(zhuǎn)速

　　風(fēng)機(jī)軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，稱為轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r/min。

　　3、曝氣風(fēng)機(jī)的類型

　　好氧池曝氣常用的風(fēng)機(jī)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（空氣）懸浮風(fēng)機(jī)。

　　1）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)的性能曲線如下：

　　羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能曲線圖

　　從性能曲線可知，羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受壓力變化影響小。當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，鼓風(fēng)量基本不變。

　　風(fēng)量調(diào)節(jié)：羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受轉(zhuǎn)速控制，風(fēng)量調(diào)整可通過(guò)變頻調(diào)速進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓可以維持。

　　2）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(guò)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)典型的性能曲線如下：

　　多級(jí)離心風(fēng)機(jī)典型性能曲線圖

　　從性能曲線可知，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。

　　風(fēng)量調(diào)節(jié)：多級(jí)離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)可通過(guò)變頻進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓會(huì)相應(yīng)降低，變頻范圍受到一定限制。

　　3）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(guò)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、效率高，對(duì)制造水平要求較高。單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)的性能曲線如下：

　　單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)典型性能曲線圖

　　從性能曲線可知，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。

　　風(fēng)量調(diào)節(jié)：?jiǎn)渭?jí)高速離心風(fēng)機(jī)可通過(guò)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，達(dá)到節(jié)能效果。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。

　　4）磁（空氣）懸浮風(fēng)機(jī)

　　磁（空氣）懸浮離心風(fēng)機(jī)是通過(guò)磁或空氣的作用，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成懸浮狀態(tài)，摩擦阻力小，效率高，也可以通過(guò)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整風(fēng)量。懸浮離心風(fēng)機(jī)由于摩擦力小，風(fēng)機(jī)效率會(huì)更高。磁（空氣）懸浮風(fēng)機(jī)葉輪也為單級(jí)高速類型，性能曲線與單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)類似。

　　4、曝氣風(fēng)機(jī)的性能比較

　　不同的曝氣風(fēng)機(jī)有著不同的適用范圍，羅茨風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風(fēng)機(jī)在小流量范圍，多級(jí)離心中流量范圍，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)在高流量范圍。羅茨風(fēng)機(jī)：1~100m

　　/min；多級(jí)離心風(fēng)機(jī)：20~400m

　　/min；單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)：40~1000m

　　/min。

　　三種風(fēng)機(jī)的流量與功率的比較見(jiàn)下圖。

　　流量與功率比較圖

　　從上圖中可知，在風(fēng)機(jī)的效率方面單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)最高，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)其次，羅茨風(fēng)機(jī)最低。同樣的供風(fēng)量，羅茨風(fēng)機(jī)能耗最高，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)能耗最低。

　　從設(shè)備采購(gòu)成本看，羅茨風(fēng)機(jī)成本最低，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)居中，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)最高。綜合考慮能耗、設(shè)備采購(gòu)及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等因素，三種風(fēng)機(jī)的流量與單位綜合成本比較見(jiàn)下圖。

　　流量與單位流量綜合成本比較圖

　　其中，羅茨風(fēng)機(jī)由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級(jí)離心和單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)。在100m

　　/min以上的流量時(shí)，由于單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)具有更高的運(yùn)行效率，綜合成本優(yōu)于多級(jí)離心風(fēng)機(jī)。

　　綜合考慮，在小流量范圍內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在中流量范圍內(nèi)，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)性價(jià)比較好，高流量時(shí)，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)綜合成本最低。在實(shí)際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運(yùn)行維護(hù)方便性等因素。

曝氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型：十分鐘搞定！曝氣風(fēng)機(jī)的選型！

　　好氧池曝氣常用的風(fēng)機(jī)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(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)。

　　1、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)的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受壓力變化影響小。當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，鼓風(fēng)量基本不變。 風(fēng)量調(diào)節(jié)：羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受轉(zhuǎn)速控制，風(fēng)量調(diào)整可通過(guò)變頻調(diào)速進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓可以維持。 2、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(guò)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)典型的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，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。 風(fēng)量調(diào)節(jié)：多級(jí)離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)可通過(guò)變頻進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓會(huì)相應(yīng)降低，變頻范圍受到一定限制。 3、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(guò)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、效率高，對(duì)制造水平要求較高。單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)的性能曲線如下：

　　從性能曲線可知，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。 風(fēng)量調(diào)節(jié)：?jiǎn)渭?jí)高速離心風(fēng)機(jī)可通過(guò)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，達(dá)到節(jié)能效果。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。

　　4、磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī) 磁(空氣)懸浮離心風(fēng)機(jī)是通過(guò)磁或空氣的作用，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成懸浮狀態(tài)，摩擦阻力小，效率高，也可以通過(guò)進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整風(fēng)量。懸浮離心風(fēng)機(jī)由于摩擦力小，風(fēng)機(jī)效率會(huì)更高。 磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)葉輪也為單級(jí)高速類型，性能曲線與單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)類似。

　　不同的曝氣風(fēng)機(jī)有著不同的適用范圍，羅茨風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風(fēng)機(jī)在小流量范圍，多級(jí)離心中流量范圍，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)在高流量范圍。羅茨風(fēng)機(jī)：1~100m3/min;多級(jí)離心風(fēng)機(jī)：20~400m3/min;單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)：40~1000m3/min。 三種風(fēng)機(jī)的流量與功率的比較見(jiàn)下圖。

　　從上圖中可知，在風(fēng)機(jī)的效率方面單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)最高，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)其次，羅茨風(fēng)機(jī)最低。同樣的供風(fēng)量，羅茨風(fēng)機(jī)能耗最高，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)能耗最低。 從設(shè)備采購(gòu)成本看，羅茨風(fēng)機(jī)成本最低，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)居中，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)最高。綜合考慮能耗、設(shè)備采購(gòu)及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等因素，三種風(fēng)機(jī)的流量與單位綜合成本比較見(jiàn)下圖。 其中，羅茨風(fēng)機(jī)由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級(jí)離心和單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)。在100m3/min以上的流量時(shí)，由于單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)具有更高的運(yùn)行效率，綜合成本優(yōu)于多級(jí)離心風(fēng)機(jī)。 在小流量范圍內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在中流量范圍內(nèi)，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)性價(jià)比較好，高流量時(shí)，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)綜合成本最低。在實(shí)際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運(yùn)行維護(hù)方便性等因素。 磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)相對(duì)于其他三種鼓風(fēng)機(jī)，效率更高，更節(jié)能，而且噪音很低，但是成本最高，維護(hù)復(fù)雜，目前應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求高，舍得花成本的企業(yè)。一般的污水處理廠承擔(dān)不起，隨著磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)的國(guó)產(chǎn)化，以后成本會(huì)越來(lái)越親和！

　　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(lái)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(guò)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(shuō)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?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(guò)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(lái)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(guò)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(lái)說(shuō)，使用變頻器，通過(guò)改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)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(guò)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(guò)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。

　　來(lái)源：環(huán)保工程師

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　　污水處理38個(gè)工藝及設(shè)備動(dòng)態(tài)圖

　　高效節(jié)能的曝氣技術(shù)：微孔曝氣的全球應(yīng)用進(jìn)展

　　15分鐘，4個(gè)問(wèn)題重新思考污水處理廠曝氣池運(yùn)行管理

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曝氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型：污水處理曝氣羅茨風(fēng)機(jī)如何選型

　　昨天，有一位訪客在愛(ài)番番上來(lái)咨詢：一臺(tái)風(fēng)機(jī)多少錢(qián)？因我司風(fēng)機(jī)種類較多，他沒(méi)有說(shuō)明需要什么類型、什么型號(hào)風(fēng)機(jī)。于是小編問(wèn)他需要哪種類型風(fēng)機(jī)，需要什么型號(hào)。由此，小編想到一個(gè)問(wèn)題，有部分客戶并不知道自己選擇哪種類型風(fēng)機(jī)更好，哪個(gè)型號(hào)合適。

　　單對(duì)污水處理曝氣來(lái)說(shuō)，該怎么對(duì)風(fēng)機(jī)選型，如何選型，怎么樣更合適呢。我們先來(lái)大致了解一下國(guó)內(nèi)目前污水處理現(xiàn)狀。目前，國(guó)內(nèi)的二級(jí)生物處理污水廠大多數(shù)采用鼓風(fēng)曝氣工藝，而鼓風(fēng)機(jī)是此工藝中非常關(guān)鍵的曝氣設(shè)備，我們平時(shí)見(jiàn)到的污水處理站一般都會(huì)用到風(fēng)機(jī)來(lái)曝氣，而適用于污水處理廠的風(fēng)機(jī)也有多種，有羅茨風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)、高壓旋渦風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、沉水風(fēng)機(jī)等各型風(fēng)機(jī)。因此，污水處理廠選擇合適的風(fēng)機(jī)類型和型號(hào)是非常重要的。這次，咱們對(duì)污水處理曝氣羅茨風(fēng)機(jī)選型做一下簡(jiǎn)單介紹。

　　污水處理廠曝氣，通俗說(shuō)來(lái)，是指風(fēng)機(jī)通過(guò)連接污水池底部的管道，利用羅茨鼓風(fēng)機(jī)往水中強(qiáng)制輸送氣體，將空氣從管道輸送到污水中，給水體吹氣，氣泡會(huì)從水池底部翻涌而上，給污水中好氧菌增氧，促進(jìn)好氧細(xì)菌的生存，有益于污水中生物菌均勻分布。但是，氧氣太多或者太少對(duì)好氧菌都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以，選擇型號(hào)合適的羅茨風(fēng)機(jī)則非常重要，那么在選型之前，需要供給水池的氧氣則需要經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算，核算好曝氣池所需風(fēng)量和壓力，然后才能對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行選型，

　　污水處理行業(yè)中的選型較為簡(jiǎn)單，而且很多污水廠都有自己的技術(shù)人員，選型并不是困難的事情，知道風(fēng)量和風(fēng)壓基本可以進(jìn)行選型了。

　　在污水處理行業(yè)中，即便沒(méi)有風(fēng)量和風(fēng)壓，也可根據(jù)水池規(guī)格和水池深度等參數(shù)進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型。即污水處理廠在羅茨風(fēng)機(jī)選型前，需要明確日均設(shè)計(jì)處理污水量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、總需氣量、每小時(shí)供氣量、曝氣池（儲(chǔ)罐）數(shù)量、活性污泥池水深、曝氣管路、曝氣頭數(shù)量等一個(gè)或幾個(gè)條件，那么，在已知污水處理工況后，則可以計(jì)算出所需風(fēng)量和風(fēng)壓，羅茨風(fēng)機(jī)廠家再結(jié)合自己家羅茨風(fēng)機(jī)性能表，進(jìn)行計(jì)算風(fēng)機(jī)選型，選擇合適的羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)和功率。羅茨風(fēng)機(jī)選型時(shí)要注意，如果選型時(shí)不能提供足夠有效的風(fēng)量和風(fēng)壓等數(shù)據(jù)，可以和羅茨鼓風(fēng)機(jī)廠家技術(shù)人員進(jìn)行溝通，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況選擇合適的羅茨鼓風(fēng)機(jī)。但是，如果對(duì)污水處理池各個(gè)參數(shù)等基本狀況都不了解，什么信息都不能提供，那么就不好處理了。

　　還有呢，在羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)選型時(shí)，建議選大不選小，稍稍選大一點(diǎn)型號(hào)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和風(fēng)機(jī)都不會(huì)有什么不良影響，可以通過(guò)多種方式調(diào)節(jié)風(fēng)量達(dá)到理想效果，但是，如果羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)選小了，則會(huì)出現(xiàn)氣量不足，影響到曝氣效果和污水處理效果，如果重新購(gòu)置風(fēng)機(jī)，則會(huì)造成工程延期或者資金浪費(fèi)等問(wèn)題。

　　小結(jié)：在污水處理曝氣時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)選型的必備兩要素是風(fēng)量和壓力，風(fēng)量可以根據(jù)污水處理量來(lái)選型，風(fēng)壓可以根據(jù)水池深度及管道長(zhǎng)度來(lái)確定，剩下的其他一些參數(shù)，如沒(méi)有硬性要求，可以根據(jù)廠家推薦來(lái)選?？傊鶕?jù)污水處理廠的規(guī)模，水池或者儲(chǔ)罐的容量，主要明確污水處理量和水深，選擇風(fēng)量大一點(diǎn)的風(fēng)機(jī)。以上是關(guān)于污水處理曝氣羅茨風(fēng)機(jī)選型的簡(jiǎn)述，如果您在選型中遇到任何問(wèn)題，請(qǐng)致電羅茨風(fēng)機(jī)廠家濟(jì)南錦工，期待您的來(lái)訪。

曝氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型：突發(fā)！四川啟動(dòng)能源供保一級(jí)響應(yīng) 污水廠有哪些節(jié)能降耗措施？

　　2022年8月21日零時(shí)四川省啟動(dòng)突發(fā)事件能源供應(yīng)保障一級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。

　　今年7月以來(lái)，四川省面臨歷史同期最高極端氣溫、歷史同期最少降雨量、歷史同期最高電力負(fù)荷疊加的嚴(yán)峻局面，高溫災(zāi)害與旱災(zāi)并行，電力供需矛盾極為突出。為全力以赴保安全、保民生、保重點(diǎn)，盡最大努力減少對(duì)全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)生活的影響，堅(jiān)決打贏電力保供攻堅(jiān)戰(zhàn)，按照《四川省突發(fā)事件能源供應(yīng)保障應(yīng)急預(yù)案（試行）》規(guī)定，經(jīng)批準(zhǔn)，決定于8月21日00:00啟動(dòng)四川省突發(fā)事件能源供應(yīng)保障一級(jí)應(yīng)急響應(yīng)。

　　這是2022年1月四川政府辦公廳印發(fā)《四川省突發(fā)事件能源供應(yīng)保障應(yīng)急預(yù)案（試行）》以來(lái)，四川首次啟動(dòng)最高級(jí)別的應(yīng)急響應(yīng)（從高到低分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)響應(yīng)）。

　　污水處理屬于能耗密集型行業(yè)，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，電耗占總能耗的60%～90%。平均電耗約為0.292 KWh/m3，屬于高耗能企業(yè)。污水處理廠節(jié)能途徑有以下幾點(diǎn)：

　　一、預(yù)處理單元節(jié)能途徑與措施

　　進(jìn)水泵是預(yù)處理單元最大的耗能設(shè)備，是該單元節(jié)能的關(guān)鍵設(shè)備。污水提升泵的節(jié)能應(yīng)綜合考慮整個(gè)提升系統(tǒng), 主要包括污水提升泵的節(jié)能；正確科學(xué)地選擇水泵, 使其在高效率下工作；合理利用地形，通過(guò)減小污水的提升高度來(lái)降低水泵的軸功率;定期對(duì)水泵進(jìn)行維護(hù)，減少摩擦也可以降低電耗等。

　　1、合理選擇進(jìn)水泵

　　污水提升泵的節(jié)能應(yīng)綜合考慮整個(gè)提升系統(tǒng)，必須將水泵系統(tǒng)和管道系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，根據(jù)系統(tǒng)的特性來(lái)選擇合適的水泵。

　　由于污水量往往隨著季節(jié)、天氣、用水時(shí)間等不斷變化，因此選擇的水泵必須滿足系統(tǒng)輸送最大流量的需求。但從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，采用最大流量選取的水泵實(shí)際上全速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間不超過(guò)10%，大部分時(shí)間內(nèi)水泵處于低效運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　因此，為了使水泵處于高效工作狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)管道系統(tǒng)的特性曲線選擇合適的水泵。

　　2、合理選擇電機(jī)

　　水泵電機(jī)不能將所有輸入的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，電機(jī)輸出的機(jī)械能與使用電能的比值稱為電機(jī)效率。電機(jī)效率一般為70%～96%，電機(jī)在低負(fù)荷 下工作一般效率較低。

　　選擇與水泵負(fù)荷相匹配動(dòng)力的電機(jī)對(duì)于保持電機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。通常選擇大功率的電機(jī)來(lái)滿足額外負(fù)荷的需求，而大功率的電機(jī)在低負(fù)荷下的工作效率都比較低。由于無(wú)功電流的增加，功率因數(shù)下降，電機(jī)在負(fù)荷≥75%的條件下工作其效率比較高，而在50%的負(fù)荷下工作其效率較低。

　　最近幾年高效率的電機(jī)有了新的發(fā)展，但價(jià)格比較昂貴，費(fèi)用比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)高15%～25%。通常，由于其運(yùn)行費(fèi)用較低，在電機(jī)投入運(yùn)行后，該部分投資的回收期很短，一般幾個(gè)月或者數(shù)年就可回收增加的成本。

　　因此，在污水處理廠新建設(shè)計(jì)或升級(jí)改造工程中，應(yīng)優(yōu)先選用高效電機(jī)。

　　3、合理降低水泵揚(yáng)程

　　為了達(dá)到節(jié)能效果，降低水泵揚(yáng)程可采取如下措施：

　　1）設(shè)計(jì)高程時(shí)，盡量做到一次提升，避免多次提升污水。盡量利用重力流、自流經(jīng)過(guò)處理構(gòu)筑物，避免由于多次反復(fù)提升帶來(lái)的能量消耗。

　　2）設(shè)計(jì)構(gòu)筑物的進(jìn)、出水口形式和管道之間的連接方式時(shí)，要合理選用設(shè)備的型式，減少處理流程的水頭損失。各構(gòu)筑物和管線的布置應(yīng)緊湊、簡(jiǎn)潔，避免不必要的拐彎和長(zhǎng)距離輸送，這既可以減少水頭損失，又可以降低污水一級(jí)提升泵的揚(yáng)程，這將大大降低電能消耗。

　　3）改固定堰為可調(diào)堰，非淹沒(méi)堰為淹沒(méi)堰，落差可由35-40cm減少到10cm。充分考慮構(gòu)筑物的特征和構(gòu)筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構(gòu)筑物，如污泥濃縮池與調(diào)節(jié)池或初沉池集中。

　　4）當(dāng)實(shí)際條件允許時(shí)，可把某些處理單元合建，如中和反應(yīng)池與沉淀池，反應(yīng)池與氣浮池或?yàn)V池，調(diào)節(jié)池與濃縮池，格柵與沉砂池等，以此降低土建工程量。一些國(guó)家總水位差比較小，如日本，關(guān)鍵在于初沉池、曝氣池、二沉池都采用方形平流式，三池合建，首尾相連，水流通暢，最大限度減小了水頭損失。

　　5）在平面設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮構(gòu)筑物的特征與構(gòu)筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構(gòu)筑物，如把污泥濃縮池與調(diào)節(jié)池或初沉池集中，節(jié)省土地資源，減少水力輸送環(huán)節(jié)，降低能耗。

　　4、定期維護(hù)及檢修

　　定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢修，消除閥門(mén)、管線、水泵內(nèi)的結(jié)垢，保證管線不滲漏；定期維護(hù)皮帶、齒輪、軸承和過(guò)濾器，防震和隔熱也是水泵節(jié)能的有效措施。

　　水泵像其他機(jī)械設(shè)備一樣，隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)磨損不斷加大，流量和泵揚(yáng)程也會(huì)有所下降，及時(shí)維護(hù)與檢修盡管增加了額外的檢修費(fèi)用，但檢修后通過(guò)消除水泵結(jié)構(gòu)的表面粗糙度可提高水泵的效率，使水泵保持高效工作。

　　二、二級(jí)處理單元節(jié)能途徑與措施

　　二級(jí)處理單元的能耗主要集中在鼓風(fēng)機(jī)、攪拌器和內(nèi)外回流泵上。其中，鼓風(fēng)機(jī)是全廠最大的耗能處理單元，因而對(duì)于二級(jí)處理單元及全廠的節(jié)能重點(diǎn)應(yīng)該在鼓風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗上。

　　1、鼓風(fēng)機(jī)的合理選型

　　鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)，首先應(yīng)具有充足的壓力，鼓風(fēng)機(jī)向曝氣池充氧，必須克服管路阻力、曝氣池液位高程及曝氣頭堵塞、水位變化等帶來(lái)的額外阻力。

　　風(fēng)機(jī)流量是風(fēng)機(jī)選型的關(guān)鍵參數(shù)，在小流量范圍內(nèi)，一般羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低，性價(jià)比較好；在中流量范圍內(nèi)，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)成本比羅茨鼓風(fēng)機(jī)稍高，但是其能耗低、效率高，性價(jià)比較好；在大流量范圍內(nèi)，單級(jí)離心風(fēng)機(jī)成本最低，能耗也最低。

　　在風(fēng)機(jī)選型時(shí)應(yīng) 綜合考慮風(fēng)量、壓力、經(jīng)濟(jì)性等參數(shù)，盡量采用高效鼓風(fēng)機(jī)。

　　2、曝氣量的精確控制

　　目前絕大部分污水廠的曝氣調(diào)節(jié)方式由人工調(diào)節(jié)曝氣立管的閥門(mén)開(kāi)度，控制精度不高而且勞 動(dòng)強(qiáng)度較大。精確曝氣流量控制系統(tǒng)是一套集成的智能控制系統(tǒng)，為曝氣系統(tǒng)提供自動(dòng)化、精確化的曝氣解決方案。

　　精確曝氣控制系統(tǒng)采用生物處理模型計(jì)算當(dāng)前的曝氣需要量，并按照該氣量進(jìn)行精確控制，曝氣控制系統(tǒng)會(huì)連續(xù)檢測(cè)曝氣量，及時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中壓力的微小變化，控制系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

　　三、污泥處理單元節(jié)能途徑與措施

　　污泥處理單元的節(jié)能重點(diǎn)應(yīng)該在污泥進(jìn)泥泵及污泥濃縮機(jī)的節(jié)能降耗上。對(duì)于進(jìn)泥泵的節(jié)能，可參考進(jìn)水泵的節(jié)能措施。

　　以現(xiàn)階段污泥處理系統(tǒng)情況看，要想減少污泥脫水系統(tǒng)的能耗，可從以下3方面入手：選擇高效絮凝劑，確定最佳投加量；精心操作，科學(xué)調(diào)整各環(huán)節(jié)之間關(guān)系，使壓濾機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低泥餅含水率，達(dá)到減少電耗、用水量，降低運(yùn)輸費(fèi)用；工作人員嚴(yán)格操作維護(hù)規(guī)程，以降低檢修費(fèi)用。

　　其實(shí)，要想從根本上達(dá)到節(jié)能目的，在污泥處理過(guò)程中，還可通過(guò)如下幾個(gè)主要方面來(lái)進(jìn)行節(jié)能。

　　1、選擇高效低能耗設(shè)備

　　從能耗角度來(lái)看，帶式壓濾機(jī)能耗相對(duì)較少，但帶式壓濾機(jī)比板框壓濾機(jī)易發(fā)生堵塞。帶式濃縮脫水一體機(jī)濃縮和脫水一體化，無(wú)需設(shè)污泥濃縮池及攪拌設(shè)備，減少來(lái)占地面積，自來(lái)水耗量小，能耗較低。

　　臥螺沉降離心脫水機(jī)占地少，采用封閉式系統(tǒng)，運(yùn)行條件好，設(shè)備磨損率低，運(yùn)行費(fèi)用較低。

　　2、厭氧沼氣的利用

　　污水的厭氧處理和污泥的厭氧消化可產(chǎn)生甲烷沼氣，體積約占60%。把產(chǎn)生的沼氣送至鍋爐房燃燒，可用于消化池加溫、污水廠取暖等，同時(shí)沼氣還可用于發(fā)電可回收大量電能，一般大中型城市污水二級(jí)處理廠的沼氣發(fā)電量可補(bǔ)償全廠用電量的30%，降低了污水廠電能消耗及運(yùn)行費(fèi)用。

　　四、分布式光伏助力污水處理廠“節(jié)能降耗”

　　2020年4月，國(guó)家5部委曾出臺(tái)文件，鼓勵(lì)污水處理企業(yè)綜合利用場(chǎng)地空間，采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目。2021年11月，浙江省能源局正式印發(fā)全國(guó)首個(gè)針對(duì)整縣推進(jìn)分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)工作的省級(jí)實(shí)施工作導(dǎo)則，文件明確對(duì)現(xiàn)有污水廠和自來(lái)水廠的光伏安裝比例要求達(dá)到90%以上。

　　2022年6月13日，生態(tài)環(huán)境部等七部門(mén)印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》中指出，在污水處理廠推廣建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施，同時(shí)，開(kāi)展城鎮(zhèn)污水處理和資源化利用碳排放測(cè)算，優(yōu)化污水處理設(shè)施能耗和碳排放管理。

　　在污水處理廠的成本結(jié)構(gòu)中，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，電耗占總能耗的60%～90%。，平均電耗約為0.292 KWh/m3，屬于高耗能企業(yè)。住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)共有污水處理廠5000多座（不含鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)），污水處理能力達(dá)2.1億立方米/日。據(jù)此測(cè)算，污水處理廠單日耗電量高達(dá)6132萬(wàn)KWh。因此，在“碳中和”目標(biāo)以及“能耗雙控”政策下，污水處理廠的“節(jié)能降耗”就成為重中之重，而分布式光伏發(fā)電則成為最佳解決方案。

　　光伏發(fā)電成本持續(xù)降低，加之污水處理廠空間龐大的天然優(yōu)勢(shì)，污水處理廠的主要處理單元，如初沉池、曝氣池、二沉池?fù)碛休^大的表面空間，廠區(qū)內(nèi)的綠化地帶和辦公建筑屋頂也能安裝光伏電池組件，具備在污水處理廠實(shí)施光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本硬件條件。目前看來(lái)，污水處理廠+光伏模式具備廣闊的前景。實(shí)際上國(guó)內(nèi)有不少污水處理廠已建成或正在建設(shè)光伏發(fā)電站。

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