污水處理廠節(jié)能降耗首選羅茨鼓風機

山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨風機、羅茨鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅(qū)羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。此類產(chǎn)品已廣泛應用于電力、污水處理、環(huán)保、化工、鋼鐵、建材、農(nóng)藥、制藥等行業(yè)。產(chǎn)品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。

隨著城市污水處理技術的發(fā)展，我國水環(huán)境得到了很大改善，與此同時，污水處理工藝流程也面臨著一些新問題。經(jīng)過統(tǒng)計，我國近1/2的污水處理廠因為運行經(jīng)費、處理成本過高，沒有達到滿負荷運行的要求，造成了資源浪費。所以，應當在確保污水處理質(zhì)量的前提下，運用成熟的技術降低污水處理中的能源消耗，促進污水處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。活性污泥工藝是污水生化處理的有效方法，將污水和活性污泥一同放入曝氣池，讓污水中的有機物、氧氣與微生物充分反應，以達到凈化水質(zhì)的目的。在這一污水處理方法中，為了將溶解氧控制在一定目標范圍內(nèi)，確保出水水質(zhì)達標，就必須輸入鼓風送氧量。但是，傳統(tǒng)的污水處理工藝為了確保充分曝氣，經(jīng)常輸入過量的鼓風送氧量，進而造成了能源的浪費。因此，必須重視污水處理工程中的鼓風節(jié)能技術研究，合理運用先進的計算機技術和控制技術，并結合現(xiàn)代管理平臺軟件，優(yōu)化處理鼓風曝氣過程的曝氣量，以達到節(jié)能降耗的目的。 　　2 鼓風機的應用 　　2.1 鼓風機選型 　　在污水處理廠的日常污水處理過程中，鼓風機組的耗電量比較大，是污水處理廠中能耗最大的一個環(huán)節(jié)。為了進一步降低鼓風機組的電能消耗，必須要做好鼓風機選型工作。目前，在城鎮(zhèn)污水處理廠中，較為常用的鼓風機為羅茨鼓風機和離心鼓風機。 　　2.1.1 羅茨鼓風機 　　這類鼓風機的排氣壓力是按照需要或系統(tǒng)阻力確定的，較為突出的特點是在設計壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時，流量變化比較小。羅茨鼓風機采用的是整體式結構，電機與風機全都安裝在機架上，兩者之間用皮帶傳動。風機進出口位置處通常都會安裝消聲器，以此達到降低風機運轉(zhuǎn)噪聲的目的。該風機的葉輪與機體之間不直接接觸，結構相對比較簡單，便于維護。 　　2.1.2 離心鼓風機 　　這類鼓風機是借助高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體加速，從而使動能直接轉(zhuǎn)換為勢能，壓力升高的過程主要發(fā)生在葉輪和擴壓的過程中。離心鼓風機屬于恒壓型風機的范疇，它的突出特點是運行平衡、供氣連續(xù)、效率高、結構簡單、使用壽命長和噪聲小。 　　2.1.3 2種機型的比較 　　比較了2種鼓風機后發(fā)現(xiàn)，進氣溫度對2種風機的性能影響不是很大，可以忽略不計。當壓力≤4 MPa時，羅茨鼓風機的效率遠遠高于離心鼓風機；當流量<15 m?/min時，羅茨鼓風機的軸功率僅為離心鼓風機的50%，首次使用的費用也為離心鼓風機的50%.由此可見，在城鎮(zhèn)污水處理廠中，可將羅茨風機作為首選。 　　2.2 鼓風機節(jié)能措施 　　2.2.1 控制溶解氧DO值 　　可在好氧段的中段位置設置1個在線溶解氧儀表，按照現(xiàn)場生產(chǎn)工藝調(diào)試進水水質(zhì)，設置1個合理的溶解氧值，使DO能夠?qū)崟r跟蹤設定值，并借助在線空氣流量計計算出實際需氣量。這種控制方式最突出的優(yōu)點是實時跟蹤性能好，適用于進場水質(zhì)變化波動較小的工藝處理時段。 　　2.2.2 設置DO值 　　按照進水流量的變化情況動態(tài)設置DO值。利用MATLAB算法能夠獲得一組較為合理的階段性DO預測值，然后再按照第一種模式控制。這種控制方式的優(yōu)點是它能夠適應進廠水質(zhì)波動范圍較大，并且水質(zhì)變化較為明顯的工藝處理時段，節(jié)能效果顯著。 　　2.2.3 控制曝氣量 　　精確控制曝氣量，穩(wěn)定生物池溶解氧DO值，減少溶解氧的波動，使生物池微生物群落始終處于高效的處理環(huán)境中，節(jié)約5%～15%的曝氣量。同時，還可以降低DO的平均設定值，在保證出水達標的前提下，減少10%的鼓風能耗，或者在提高出水水質(zhì)指標的前提下，增加COD的消減量，大幅降低鼓風機組啟停頻率，減少設備損耗，節(jié)約設備的維護成本。 　　3 風量調(diào)節(jié) 　　在污水處理工藝中，曝氣池的需氣量一般都是按照污泥濃度和水量等情況不斷變化的，同時，外界溫度變化也會改變氣量。為了達到更好的處理效果，需要不斷調(diào)整鼓風機的供氣量，以適應各種新的工況，這個過程即風量調(diào)節(jié)。通常情況下，鼓風機風量調(diào)節(jié)有以下3種方式：①出口節(jié)流調(diào)節(jié)。這是一種人為加大管網(wǎng)阻力的方法，利用該方法，能夠大幅降低裝置的效率，從而達到節(jié)能的目的。②進氣節(jié)流調(diào)節(jié)。這是一種通過改變進氣閥門的開度來改變風機性能曲線的調(diào)節(jié)方法，其特點是簡單易行，調(diào)節(jié)后風機能夠在更大的流量范圍內(nèi)工作。③變頻調(diào)節(jié)。這是一種最節(jié)能的調(diào)節(jié)方法，但是，它的造價也相對較高，適用于大型污水處理廠。 　　4 空氣過濾 　　為了進一步提高污水處理過程中氧的利用率，大部分污水處理廠的曝氣池都使用了微孔曝氣器。這種曝氣器的布氣孔徑一般在120～200 μm，所以，在進氣的過程中，必須充分考慮過濾的問題，否則會造成堵塞微孔的情況發(fā)生，從而影響污水的處理效率。目前，靜電除塵器和過濾式除塵器在污水處理廠中的應用比較廣泛。靜電除塵器內(nèi)置高壓電場，對于粒徑在1～2 μm的塵粒，其除塵效率可達98%～99%. 但是，由于這種設備的一次性投資較大，所以，不適合小型的污水處理廠使用；過濾式除塵器主要是利用濾料將塵粒和空氣分離，進而達到過濾的目的，其除塵效率相對較高，并且投資省、運行穩(wěn)定，比較適合小型污水處理廠使用。 　　5 結束語 　　綜上所述，在污水處理的工程中，鼓風機組的能耗較高，為了有效地降低鼓風機組的運行能耗，可以在實際生產(chǎn)中合理選擇鼓風機的類型，并采取有效的措施降低鼓風機的運行能耗，延長機組的使用壽命。這樣做，不但有助于提高污水處理效率，還能給污水處理廠帶來巨大的經(jīng)濟效益。

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