近年來(lái)，SBR、CAST等工藝在我國(guó)大、中型污水處理廠應(yīng)用越來(lái)越多，這些序批式活性污泥處理工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是曝氣，因此鼓風(fēng)機(jī)是必需的關(guān)鍵設(shè)備。鼓風(fēng)機(jī)分為容積式風(fēng)機(jī)和葉片式風(fēng)機(jī)，其典型代表分別為羅茨風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)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(jiǎn)介
鎮(zhèn)江征潤(rùn)州污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為10×10
4m
3／d，采用CAST處理工藝，出水排入長(zhǎng)江。設(shè)計(jì)進(jìn)水BOD
5為160 mg/L、COD為350 mg／L，出水BODs為20mgL、COD為60 mg/L。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下總空氣量為662 400 m
3／d，池體最高設(shè)計(jì)水深為6m，池中水位變化高度為2m，即最低水位為4m。
設(shè)計(jì)進(jìn)水方式為邊進(jìn)水邊曝氣，進(jìn)水時(shí)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(yùn)行初期進(jìn)水濃度達(dá)不到設(shè)計(jì)濃度時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q和壓力日要可隨工藝要求來(lái)調(diào)節(jié)，做到既能滿足工藝過(guò)程對(duì)氧的需求，又能高效運(yùn)行。
污水廠共設(shè)2組CAST池，每組分4格，每2格定義一個(gè)模塊，運(yùn)行周期為4h，每天運(yùn)行6個(gè)周期，每個(gè)周期內(nèi)各模塊運(yùn)行狀態(tài)見表1。
2、單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)
2.1設(shè)計(jì)方案
鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)風(fēng)量Q =230 m
3／min．H =70 kPa，Ⅳ=315 kW，對(duì)于功率）200 kW的鼓風(fēng)機(jī)采用高壓直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)較為經(jīng)濟(jì)，鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)具有自動(dòng)控制流量的特點(diǎn)，在恒速運(yùn)轉(zhuǎn)下，可變空氣流量能夠連續(xù)向下調(diào)至45%，也就是說(shuō)流量調(diào)節(jié)范圍從Q調(diào)到0.45Q，這時(shí)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(duì)效率卻下降很少。可見當(dāng)Q變化時(shí)效率未下降，但功率消耗降低，因此會(huì)大大省電。單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)供氣方案見圖1。
2.2技術(shù)分析
①優(yōu)勢(shì)
單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)是一種高效節(jié)能的鼓風(fēng)機(jī)，通過(guò)CAST池內(nèi)溶氧儀測(cè)定池內(nèi)的DO值并與鼓風(fēng)機(jī)MCP進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)工藝需要隨時(shí)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的供氣量，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的高效節(jié)能。
②劣勢(shì)
單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)從Q～0.45 Q時(shí)，壓力H
揚(yáng)程變化幅度為H
揚(yáng)程-0.95H
揚(yáng)程，可見壓力變化很小。例如當(dāng)CAST池處于進(jìn)水／曝氣階段時(shí)，鼓風(fēng)運(yùn)行風(fēng)量為Q，而水位為0. 66H
水深- H
水深，當(dāng)然這個(gè)過(guò)程在1 h內(nèi)進(jìn)行。由此可見，風(fēng)壓多余了0. 29 H
揚(yáng)裎～0，即17.4 ～0 kPa。
3、羅茨風(fēng)機(jī)
3.1設(shè)計(jì)方案
羅茨風(fēng)機(jī)5臺(tái)（4用1備），單臺(tái)風(fēng)量Q= 115m
3／min．日=70 kPa，Ⅳ=200 kW，羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量幾乎不隨風(fēng)壓的變化而變化，這是離心鼓風(fēng)機(jī)所不具備的。同時(shí)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓只決定于管路中的阻力情況。風(fēng)機(jī)流量變化通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)，一般采用變頻器來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。該工程至少需配置3臺(tái)變頻器，羅茨風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)供氣方案見圖2。
3.2技術(shù)分析
①優(yōu)勢(shì)
羅茨風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓只決定于管路中的阻力情況，因此非常適合變水位運(yùn)行方式，當(dāng)CAST池處于進(jìn)水／曝氣階段時(shí)+鼓風(fēng)運(yùn)行流量為Q，而水位從0. 66H一Ⅳ，這時(shí)候羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性正好適用。
②劣勢(shì)
當(dāng)進(jìn)水濃度較低時(shí)可通過(guò)CAST池內(nèi)溶氧儀與變頻器進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，控制鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，但是下降幅度不應(yīng)太大，否則效率下降太多。另外，變頻器運(yùn)行也要消耗一定的功率，這也增加電耗。同時(shí)，采用羅茨風(fēng)機(jī)方案需用低壓配電方式，因此會(huì)增加高低壓配電柜、電纜、變壓器等電氣設(shè)備。
4、兩種鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)比較
進(jìn)口單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)與羅茨風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)分析比較見表2。
由表2可見，單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)一次性投資較羅茨風(fēng)機(jī)高，但運(yùn)行費(fèi)用較低，這只是該工程中的比較結(jié)果。對(duì)于不同背景及規(guī)模的污水處理廠會(huì)有不同的比較結(jié)果。
三門峽富通新能源銷售風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)等。
