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在污水處理中，我們常常會(huì)聽(tīng)到曝氣這一詞語(yǔ)，很多用戶都不了解，其實(shí)離心式鼓風(fēng)機(jī)曝氣是指用向水中充氣或機(jī)械攪動(dòng)等方法增加水與空氣接觸面積的過(guò)程，曝氣是廢水需氧生物處理的中間工藝。那么在污水處理過(guò)程中，曝氣的作用是什么呢?下面來(lái)具體了解一下。
1、曝氣的基本作用是產(chǎn)生并維持空氣(或氧氣)有效地與水接觸，在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度。
2、供氧外，還在曝氣池區(qū)產(chǎn)生足夠的攪拌混合作用，促進(jìn)水的循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活性污泥與廢水的充分接觸混合。
3、維持混合液具有一定的運(yùn)動(dòng)速度，使活性污泥在混合液中始終保持懸浮狀態(tài)。
看過(guò)上述文章是不是覺(jué)得其實(shí)
離心式鼓風(fēng)機(jī)曝氣也沒(méi)有那么了不起，其實(shí)不然，在處理污水的過(guò)程中，曝氣起到很大的作用。其實(shí)不只是曝氣，在對(duì)污水處理的過(guò)程中，每一環(huán)節(jié)都是必不可少的，所以提醒廣大用戶，千萬(wàn)不要忽略對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的維護(hù)和保養(yǎng)。
空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)在污水處理廠中的應(yīng)用
摘要：
鼓風(fēng)機(jī)是曝氣處理工藝污水處理廠中的`關(guān)鍵設(shè)備.該文結(jié)合工程實(shí)例,介紹了空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)在污水處理廠中的應(yīng)用前景.
作 者：
宋文清 Song Wenqing
作者單位：
上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院,上海,
期 刊：
城市道橋與防洪
Journal：
URBAN ROADS JRIDGES & FLOOD CONTROL
年，卷(期)：
2010, (8)
分類號(hào)：
X703.3
關(guān)鍵詞：
空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī) 污水處理廠 應(yīng)用 蕪湖
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)是此工藝中最為關(guān)鍵的設(shè)備,鼓風(fēng)機(jī)的能耗有時(shí)占污水廠的總能耗的60%左右,因此污水處理廠選用何種形式的風(fēng)機(jī)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。風(fēng)機(jī)選擇正確與否與投資大小和運(yùn)行管理費(fèi)用密切相關(guān),涉及到投資是否合理、長(zhǎng)期效益高低問(wèn)題。
風(fēng)機(jī)的種類主要有羅茨風(fēng)機(jī),多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī),近年又出現(xiàn)了磁懸浮和氣懸浮風(fēng)機(jī)。下面只針對(duì)目前污水廠應(yīng)用得較多的羅茨風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行比較說(shuō)明。
各種風(fēng)機(jī)的原理和基本特點(diǎn)
1、羅茨風(fēng)機(jī)
1. 1 羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理
由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0 內(nèi),再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0 空間是全封閉狀態(tài),所以在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣,v0 空間與排氣側(cè)相通時(shí),由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高,則有一部分氣體返沖到空間v0 中去,使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),氣體排出泵外。
1. 2 羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
①價(jià)格低，最簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)機(jī)械，易于控制和維護(hù);
②壓力隨背壓變化;小流量高速風(fēng)機(jī)效率較高;
③效率一般低于多級(jí)、單級(jí)離心風(fēng)機(jī);
④流量大于120m3/ min 時(shí)占地面積大。
2、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)
2. 1 多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理
離心鼓風(fēng)機(jī)依靠旋轉(zhuǎn)葉輪對(duì)氣體的作用把電機(jī)的機(jī)械能傳遞給液體。由于離心鼓風(fēng)機(jī)的作用,氣體從葉輪進(jìn)口流向出口的過(guò)程中, 其速度能(動(dòng)能)和壓力能都得到增加,被葉輪排出的氣體經(jīng)過(guò)壓出室,大部分速度能轉(zhuǎn)換成壓力能,然后沿排出管路輸送出去,這時(shí),葉輪進(jìn)口處因氣體的排出而形成真空或低壓,氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進(jìn)口,于是旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體。
2. 2 多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
①低轉(zhuǎn)速機(jī)械,可靠性高,使用壽命長(zhǎng);
②購(gòu)買成本較低;備件為標(biāo)準(zhǔn)件,費(fèi)用低;不需要復(fù)雜的潤(rùn)滑系統(tǒng);
③易于采用全風(fēng)冷式設(shè)計(jì),無(wú)冷卻水相關(guān)故障和維保費(fèi)用;
④操作維護(hù)簡(jiǎn)單,不需要特別訓(xùn)練的操作維修人員(這對(duì)于遠(yuǎn)離大都市的工廠很重要) ;
⑤滿載效率高于羅茨風(fēng)機(jī),略低于單級(jí)離心風(fēng)機(jī);
⑥電機(jī)功率小于400kW的機(jī)型可選用變頻調(diào)速和直連驅(qū)動(dòng)方式,可大大提高部分負(fù)載的工作效率。在大部分工況下,變頻調(diào)速的多級(jí)離心機(jī)效率會(huì)高于單級(jí)離心機(jī),由于部分負(fù)載是污水處理廠最典型的工況,因此多級(jí)離心風(fēng)機(jī)對(duì)于中小型污水處理廠來(lái)說(shuō)具有更好的性能價(jià)格比和良好的長(zhǎng)短期效益;
⑦噪音低于羅茨風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī);
⑧單機(jī)流量在100～400m3/ min 時(shí)具有最好的性能價(jià)格比。
3、單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)
3. 1 單級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理
基本原理與多級(jí)離心風(fēng)機(jī)一樣。空氣從鼓風(fēng)機(jī)吸入管進(jìn)入進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主驅(qū)動(dòng)電機(jī)借助聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接,增速齒輪驅(qū)動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的三元半開(kāi)式葉輪對(duì)氣體進(jìn)行作功,氣體再經(jīng)擴(kuò)壓器、蝸室、排氣消聲器、擴(kuò)壓管排出。
3. 2 單級(jí)離心風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)
①高轉(zhuǎn)速(一般超過(guò)20000r/ min) ,噪音高;
②滿載效率高,無(wú)法采用變頻調(diào)速,部分負(fù)載能耗高;
③大流量相對(duì)占地面積小;
④控制系統(tǒng)非常復(fù)雜;潤(rùn)滑系統(tǒng)非常復(fù)雜;維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜,大修必須請(qǐng)制造原廠支援;
⑤需要特別訓(xùn)練的操作人員;
⑥設(shè)備投資大;單機(jī)流量大于300m3/ min 的性能價(jià)格比高。
三種風(fēng)機(jī)綜合對(duì)比
目前國(guó)內(nèi)的市政污水廠的風(fēng)機(jī)以進(jìn)口產(chǎn)品居多,下面比較是建立在進(jìn)口風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)上的：
三種風(fēng)機(jī)的能耗對(duì)比見(jiàn):三種風(fēng)機(jī)流量—功率曲線圖(見(jiàn)圖1) 。在流量較小時(shí),三種風(fēng)機(jī)效率差異不是很顯著;對(duì)于大流量風(fēng)機(jī),由于羅茨式轉(zhuǎn)速無(wú)法提高,效率較低;另兩種離心風(fēng)機(jī)差距較小。
三種風(fēng)機(jī)的投資成本對(duì)比見(jiàn)：三種風(fēng)機(jī)流量—單位流量成本曲線圖(見(jiàn)圖2)。從上面曲線圖可以看出：
①小流量范圍：三種風(fēng)機(jī)的能耗相差很小,但是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低,性價(jià)比最好。
②中流量范圍：雖然多級(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)比最好。
③大流量范圍：?jiǎn)渭?jí)離心成本最低,能耗也最低,性價(jià)比最好。
離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié)- 部分負(fù)載功耗(見(jiàn)圖3) 。從上面曲線圖可以看出：
①部分負(fù)載:在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型時(shí),流量和壓力會(huì)有一定的設(shè)計(jì)余量,特別是流量,一般會(huì)有20 %～30 %的余量;同時(shí)由于污水量和水質(zhì)的波動(dòng),每時(shí)每刻所需的風(fēng)量也在變化。所以嚴(yán)格地說(shuō),風(fēng)機(jī)總是在部分負(fù)載而總是滿載,因而必須對(duì)風(fēng)機(jī)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
②單級(jí)離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié):必須采用進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié),但當(dāng)流量減小時(shí),功耗并不是同比例減小(如圖3 示) ,因此部分負(fù)載的效率低,能耗大。
原標(biāo)題：鼓風(fēng)機(jī)在污水處理應(yīng)用中遇到的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
在污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行中，鼓風(fēng)機(jī)主要用于污水處理階段的預(yù)曝氣、好氧生化處理鼓風(fēng)曝氣、混合攪拌等。鼓風(fēng)機(jī)是工藝的核心設(shè)備，而且也是整個(gè)污水廠能耗較大的設(shè)備。它的性能和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)污水處理廠的正常良性運(yùn)行起著非常重要的作用。
國(guó)內(nèi)目前在城市及工業(yè)污水處理中常用的鼓風(fēng)機(jī)主要有兩種，一種為羅茨鼓風(fēng)機(jī)，一種為離心式鼓風(fēng)機(jī)。離心式鼓風(fēng)機(jī)分為單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)和多級(jí)低速鼓風(fēng)機(jī)。
多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)外觀圍低，能耗較高，維修頻率高。多級(jí)離心風(fēng)機(jī)為多級(jí)、單吸入、雙支承結(jié)構(gòu)，由轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、軸承座、密封組、消聲器、電動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。
單級(jí)高速鼓風(fēng)機(jī)基本原理與多級(jí)離心風(fēng)機(jī)一樣。空氣從鼓風(fēng)機(jī)吸入管進(jìn)入進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主驅(qū)動(dòng)電機(jī)借助聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接,增速齒輪驅(qū)動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的三元半開(kāi)式葉輪對(duì)氣體進(jìn)行作功,氣體再經(jīng)擴(kuò)壓器、蝸室、排氣消聲器、擴(kuò)壓管排出。
是近些年的運(yùn)行參數(shù)對(duì)比，在對(duì)比參數(shù)中我們發(fā)現(xiàn)溫度較高是多級(jí)離心風(fēng)機(jī)最大的弊病，很多故障都由其引起。高溫低效是這一類風(fēng)機(jī)的通病，尤其運(yùn)用在污水處理廠會(huì)造成風(fēng)機(jī)喘振，風(fēng)壓過(guò)高，電流過(guò)大等等問(wèn)題。
現(xiàn)空氣懸浮風(fēng)機(jī)在污水處理廠的使用前景非常樂(lè)觀，因其先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)給我們帶來(lái)的 不僅僅是可靠的設(shè)備，能耗的節(jié)約也給我們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。單級(jí)空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)將會(huì)越來(lái)越被大家所認(rèn)可，最終在污水處理行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
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