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)是此工藝中較為關(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)明污水處理風(fēng)機(jī)選型方法。

一、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，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,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。

由上面的比較可見(jiàn)污水處理風(fēng)機(jī)選型方法,三種風(fēng)機(jī)各有優(yōu)勢(shì)(這正是它們同時(shí)存在的理由) 。不同規(guī)模的污水處理廠,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(jī)。