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污水处理厂节能降耗首选罗茨鼓风机

污水处理厂节能降耗首选罗茨鼓风机

山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机罗茨鼓风机等机械设备公司,位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇,近年来,锦工致力于新产品的研发,新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机,赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚,深受客户好评。

随着城市污水处理技术的发展,我国水环境得到了很大改善,与此同时,污水处理工艺流程也面临着一些新问题。经过统计,我国近1/2的污水处理厂因为运行经费、处理成本过高,没有达到满负荷运行的要求,造成了资源浪费。所以,应当在确保污水处理质量的前提下,运用成熟的技术降低污水处理中的能源消耗,促进污水处理行业的可持续发展。活性污泥工艺是污水生化处理的有效方法,将污水和活性污泥一同放入曝气池,让污水中的有机物、氧气与微生物充分反应,以达到净化水质的目的。在这一污水处理方法中,为了将溶解氧控制在一定目标范围内,确保出水水质达标,就必须输入鼓风送氧量。但是,传统的污水处理工艺为了确保充分曝气,经常输入过量的鼓风送氧量,进而造成了能源的浪费。因此,必须重视污水处理工程中的鼓风节能技术研究,合理运用先进的计算机技术和控制技术,并结合现代管理平台软件,优化处理鼓风曝气过程的曝气量,以达到节能降耗的目的。
  2 鼓风机的应用
  2.1 鼓风机选型
  在污水处理厂的日常污水处理过程中,鼓风机组的耗电量比较大,是污水处理厂中能耗最大的一个环节。为了进一步降低鼓风机组的电能消耗,必须要做好鼓风机选型工作。目前,在城镇污水处理厂中,较为常用的鼓风机为罗茨鼓风机和离心鼓风机。
  2.1.1 罗茨鼓风机
  这类鼓风机的排气压力是按照需要或系统阻力确定的,较为突出的特点是在设计压力范围内,管网阻力变化时,流量变化比较小。罗茨鼓风机采用的是整体式结构,电机与风机全都安装在机架上,两者之间用皮带传动。风机进出口位置处通常都会安装消声器,以此达到降低风机运转噪声的目的。该风机的叶轮与机体之间不直接接触,结构相对比较简单,便于维护。
  2.1.2 离心鼓风机
  这类鼓风机是借助高速旋转的叶轮对气体加速,从而使动能直接转换为势能,压力升高的过程主要发生在叶轮和扩压的过程中。离心鼓风机属于恒压型风机的范畴,它的突出特点是运行平衡、供气连续、效率高、结构简单、使用寿命长和噪声小。
  2.1.3 2种机型的比较
  比较了2种鼓风机后发现,进气温度对2种风机的性能影响不是很大,可以忽略不计。当压力≤4 MPa时,罗茨鼓风机的效率远远高于离心鼓风机;当流量<15 m?/min时,罗茨鼓风机的轴功率仅为离心鼓风机的50%,首次使用的费用也为离心鼓风机的50%.由此可见,在城镇污水处理厂中,可将罗茨风机作为首选。
  2.2 鼓风机节能措施
  2.2.1 控制溶解氧DO值
  可在好氧段的中段位置设置1个在线溶解氧仪表,按照现场生产工艺调试进水水质,设置1个合理的溶解氧值,使DO能够实时跟踪设定值,并借助在线空气流量计计算出实际需气量。这种控制方式最突出的优点是实时跟踪性能好,适用于进场水质变化波动较小的工艺处理时段。
  2.2.2 设置DO值
  按照进水流量的变化情况动态设置DO值。利用MATLAB算法能够获得一组较为合理的阶段性DO预测值,然后再按照第一种模式控制。这种控制方式的优点是它能够适应进厂水质波动范围较大,并且水质变化较为明显的工艺处理时段,节能效果显著。
  2.2.3 控制曝气量
  精确控制曝气量,稳定生物池溶解氧DO值,减少溶解氧的波动,使生物池微生物群落始终处于高效的处理环境中,节约5%~15%的曝气量。同时,还可以降低DO的平均设定值,在保证出水达标的前提下,减少10%的鼓风能耗,或者在提高出水水质指标的前提下,增加COD的消减量,大幅降低鼓风机组启停频率,减少设备损耗,节约设备的维护成本。
  3 风量调节
  在污水处理工艺中,曝气池的需气量一般都是按照污泥浓度和水量等情况不断变化的,同时,外界温度变化也会改变气量。为了达到更好的处理效果,需要不断调整鼓风机的供气量,以适应各种新的工况,这个过程即风量调节。通常情况下,鼓风机风量调节有以下3种方式:①出口节流调节。这是一种人为加大管网阻力的方法,利用该方法,能够大幅降低装置的效率,从而达到节能的目的。②进气节流调节。这是一种通过改变进气阀门的开度来改变风机性能曲线的调节方法,其特点是简单易行,调节后风机能够在更大的流量范围内工作。③变频调节。这是一种最节能的调节方法,但是,它的造价也相对较高,适用于大型污水处理厂。
  4 空气过滤
  为了进一步提高污水处理过程中氧的利用率,大部分污水处理厂的曝气池都使用了微孔曝气器。这种曝气器的布气孔径一般在120~200 μm,所以,在进气的过程中,必须充分考虑过滤的问题,否则会造成堵塞微孔的情况发生,从而影响污水的处理效率。目前,静电除尘器和过滤式除尘器在污水处理厂中的应用比较广泛。静电除尘器内置高压电场,对于粒径在1~2 μm的尘粒,其除尘效率可达98%~99%. 但是,由于这种设备的一次性投资较大,所以,不适合小型的污水处理厂使用;过滤式除尘器主要是利用滤料将尘粒和空气分离,进而达到过滤的目的,其除尘效率相对较高,并且投资省、运行稳定,比较适合小型污水处理厂使用。
  5 结束语
  综上所述,在污水处理的工程中,鼓风机组的能耗较高,为了有效地降低鼓风机组的运行能耗,可以在实际生产中合理选择鼓风机的类型,并采取有效的措施降低鼓风机的运行能耗,延长机组的使用寿命。这样做,不但有助于提高污水处理效率,还能给污水处理厂带来巨大的经济效益。

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