目前,國內的二級生物處理污水廠(chǎng)大多數采用鼓風(fēng)曝氣工藝,而鼓風(fēng)機是此工藝中較為關(guān)鍵的設備,鼓風(fēng)機的能耗有時(shí)占污水廠(chǎng)的總能耗的60%左右,因此污水處理廠(chǎng)選用何種形式的風(fēng)機是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。風(fēng)機選擇正確與否與投資大小和運行管理費用密切相關(guān),涉及到投資是否合理、長(cháng)期效益高低問(wèn)題。

風(fēng)機的種類(lèi)主要有羅茨風(fēng)機,多級離心風(fēng)機和單級離心風(fēng)機,近年又出現了磁懸浮和氣懸浮風(fēng)機。下面只針對目前污水廠(chǎng)應用得較多的羅茨風(fēng)機、多級離心風(fēng)機和單級離心風(fēng)機進(jìn)行比較說(shuō)明污水處理風(fēng)機選型方法。

一、各種風(fēng)機的原理和基本特點(diǎn)

1、羅茨風(fēng)機

1. 1 羅茨風(fēng)機的工作原理

由于轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0 內,再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0 空間是全封閉狀態(tài),所以在泵腔內氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過(guò)排氣口邊緣,v0 空間與排氣側相通時(shí),由于排氣側氣體壓強較高,則有一部分氣體返沖到空間v0 中去,使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動(dòng)時(shí),氣體排出泵外。

1. 2 羅茨風(fēng)機的特點(diǎn)

①價(jià)格低，回轉機械，易于控制和維護；

②壓力隨背壓變化；小流量高速風(fēng)機效率較高；

③效率一般低于多級、單級離心風(fēng)機；

④流量大于120m3/ min 時(shí)占地面積大。

2、多級離心風(fēng)機

2. 1 多級離心風(fēng)機的工作原理

離心鼓風(fēng)機依靠旋轉葉輪對氣體的作用把電機的機械能傳遞給液體。由于離心鼓風(fēng)機的作用,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,于是旋轉著(zhù)的葉輪就連續不斷地吸入和排出氣體。

2. 2 多級離心風(fēng)機的特點(diǎn)

①低轉速機械,可靠性高,使用壽命長(cháng);

②購買(mǎi)成本較低;備件為標準件,費用低;不需要復雜的潤滑系統;

③易于采用全風(fēng)冷式設計,無(wú)冷卻水相關(guān)故障和維保費用;

④操作維護簡(jiǎn)單,不需要特別訓練的操作維修人員(這對于遠離大都市的工廠(chǎng)很重要) ;

⑤滿(mǎn)載效率高于羅茨風(fēng)機,略低于單級離心風(fēng)機;

⑥電機功率小于400kW的機型可選用調速和直連驅動(dòng)方式,可大大提高部分負載的工作效率。在大部分工況下,調速的多級離心機效率會(huì )高于單級離心機,由于部分負載是污水處理廠(chǎng)最典型的工況,因此多級離心風(fēng)機對于中小型污水處理廠(chǎng)來(lái)說(shuō)具有更好的性能價(jià)格比和良好的長(cháng)短期效益;

⑦噪音低于羅茨風(fēng)機和單級離心風(fēng)機;

⑧單機流量在100～400m3/ min 時(shí)具有性能價(jià)格比。

3、單級高速離心風(fēng)機

3. 1 單級離心風(fēng)機的工作原理

基本原理與多級離心風(fēng)機一樣?？諝鈴墓娘L(fēng)機吸入管進(jìn)入進(jìn)口導葉調節器。主驅動(dòng)電機借助聯(lián)軸器與增速齒輪聯(lián)接,增速齒輪驅動(dòng)高速轉動(dòng)的三元半開(kāi)式葉輪對氣體進(jìn)行作功,氣體再經(jīng)擴壓器、蝸室、排氣消聲器、擴壓管排出。

3. 2 單級離心風(fēng)機的特點(diǎn)

①高轉速(一般超過(guò)20000r/ min) ,噪音高;

②滿(mǎn)載效率高,無(wú)法采用調速,部分負載能耗高;

③大流量相對占地面積小;

④控制系統非常復雜;潤滑系統非常復雜;維護保養復雜,大修必須請制造原廠(chǎng)支援;

⑤需要特別訓練的操作人員;

⑥設備投資大;單機流量大于300m3/ min 的性能價(jià)格比高。

由上面的比較可見(jiàn)污水處理風(fēng)機選型方法,三種風(fēng)機各有優(yōu)勢(這正是它們同時(shí)存在的理由) 。不同規模的污水處理廠(chǎng),不同的工藝,不同的投資目的,不同的使用條件得出的適合的風(fēng)機。