近年來,SBR、CAST等工藝在我國大、中型污水處理廠應用越來越多,這些序批式活性污泥處理工藝的關鍵環(huán)節(jié)是曝氣,因此鼓風機是必需的關鍵設備。鼓風機分為容積式風機和葉片式風機,其典型代表分別為羅茨風機和離心風機,鼓風機的選型既要適合工藝需要又要滿足工作的靈活性。
1、工程簡介
鎮(zhèn)江征潤州污水處理廠設計規(guī)模為10×10
4m
3/d,采用CAST處理工藝,出水排入長江。設計進水BOD
5為160 mg/L、COD為350 mg/L,出水BODs為20mgL、COD為60 mg/L。在標準狀態(tài)下總空氣量為662 400 m
3/d,池體最高設計水深為6m,池中水位變化高度為2m,即最低水位為4m。
設計進水方式為邊進水邊曝氣,進水時間為60- 78 min,水位上升速度為0.03 m/min。另外,業(yè)主提出在運行初期進水濃度達不到設計濃度時,鼓風機的風量Q和壓力日要可隨工藝要求來調(diào)節(jié),做到既能滿足工藝過程對氧的需求,又能高效運行。
污水廠共設2組CAST池,每組分4格,每2格定義一個模塊,運行周期為4h,每天運行6個周期,每個周期內(nèi)各模塊運行狀態(tài)見表1。
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2、單級高速離心鼓風機
2.1設計方案
鼓風機3臺(2用1備),單臺風量Q =230 m
3/min.H =70 kPa,Ⅳ=315 kW,對于功率)200 kW的鼓風機采用高壓直接驅(qū)動電機較為經(jīng)濟,鼓風機連續(xù)運行。單級高速離心鼓風機具有自動控制流量的特點,在恒速運轉(zhuǎn)下,可變空氣流量能夠連續(xù)向下調(diào)至45%,也就是說流量調(diào)節(jié)范圍從Q調(diào)到0.45Q,這時壓力變化幅度很小,約下降5%,軸功率消耗下降很多,幾乎與口變化同樣的幅度(45%),但是相對效率卻下降很少?梢姰擰變化時效率未下降,但功率消耗降低,因此會大大省電。單級高速離心風機的設計供氣方案見圖1。
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2.2技術分析
①優(yōu)勢
單級高速離心鼓風機是一種高效節(jié)能的鼓風機,通過CAST池內(nèi)溶氧儀測定池內(nèi)的DO值并與鼓風機MCP進行聯(lián)動,可實現(xiàn)根據(jù)工藝需要隨時調(diào)節(jié)鼓風機的供氣量,從而實現(xiàn)風機的高效節(jié)能。
②劣勢
單級高速離心鼓風機從Q~0.45 Q時,壓力H
揚程變化幅度為H
揚程-0.95H
揚程,可見壓力變化很小。例如當CAST池處于進水/曝氣階段時,鼓風運行風量為Q,而水位為0. 66H
水深- H
水深,當然這個過程在1 h內(nèi)進行。由此可見,風壓多余了0. 29 H
揚裎~0,即17.4 ~0 kPa。
3、羅茨風機
3.1設計方案
羅茨風機5臺(4用1備),單臺風量Q= 115m
3/min.日=70 kPa,Ⅳ=200 kW,羅茨風機的風量幾乎不隨風壓的變化而變化,這是離心鼓風機所不具備的。同時,羅茨鼓風機所產(chǎn)生的風壓只決定于管路中的阻力情況。風機流量變化通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速而實現(xiàn),一般采用變頻器來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。該工程至少需配置3臺變頻器,羅茨風機的設計供氣方案見圖2。
![風機,軸流風機,引風機,離心風機 風機,軸流風機,引風機,離心風機](/uploads/allimg/121126/1-121126152Z23C.jpg)
3.2技術分析
①優(yōu)勢
羅茨風機所產(chǎn)生的風壓只決定于管路中的阻力情況,因此非常適合變水位運行方式,當CAST池處于進水/曝氣階段時+鼓風運行流量為Q,而水位從0. 66H一Ⅳ,這時候羅茨風機風壓特性正好適用。
②劣勢
當進水濃度較低時可通過CAST池內(nèi)溶氧儀與變頻器進行聯(lián)動,控制鼓風機轉(zhuǎn)速下降,但是下降幅度不應太大,否則效率下降太多。另外,變頻器運行也要消耗一定的功率,這也增加電耗。同時,采用羅茨風機方案需用低壓配電方式,因此會增加高低壓配電柜、電纜、變壓器等電氣設備。
4、兩種鼓風機設計方案的經(jīng)濟比較
![風機,軸流風機,引風機,離心風機 風機,軸流風機,引風機,離心風機](/uploads/allimg/121126/1-121126153059A8.jpg)
進口單級高速離心風機與羅茨風機經(jīng)濟分析比較見表2。
由表2可見,單級高速離心風機一次性投資較羅茨風機高,但運行費用較低,這只是該工程中的比較結果。對于不同背景及規(guī)模的污水處理廠會有不同的比較結果。
三門峽富通新能源銷售風機、軸流風機、離心風機等。