污水各類泵選型及曝氣用鼓風(fēng)機(jī)選擇要點(diǎn)!
污水各類泵如何選型？
水處理設(shè)備的合理選型，是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員需要掌握的知識(shí)。作為輸送提升的核心設(shè)備，泵在水處理項(xiàng)目中無處不在。泵的原理多樣，種類繁多，而且還在不斷地發(fā)展創(chuàng)新，不同的應(yīng)用場合，泵的使用方法也各有差異。
在專業(yè)定義上，泵是指將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動(dòng)能，從而實(shí)現(xiàn)流體定向輸運(yùn)的動(dòng)力設(shè)備。在使用時(shí)常按用途來進(jìn)行命名，比如潛污泵、污泥泵、計(jì)量泵等，工作原理各有不同。按工作原理可以分類如下：
1、葉片式泵
葉片式泵包括離心泵（單級、多級），軸流泵，混流泵，旋渦泵等。
離心泵-利用旋轉(zhuǎn)葉輪帶動(dòng)流體一起旋轉(zhuǎn)，借離心力的作用，使流體的壓力能和動(dòng)能得到增加。
軸流泵-利用葉輪上的翼型葉片在流體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的升力使流體的能量增加。
混流泵-介于離心泵和軸流泵之間，部分利用了離心力，部分利用了升力。
2、容積式泵
容積式泵包括往復(fù)泵（活塞、柱塞、隔膜），回轉(zhuǎn)泵（齒輪、螺桿、滑片等）
往復(fù)式泵-利用工作容積周期性的改變來輸送流體，并提高其壓力，包括活塞式、柱塞式和隔膜式三類。
回轉(zhuǎn)式泵-利用一對或幾個(gè)特殊形狀的回轉(zhuǎn)體，如齒輪、螺桿或其他形狀的轉(zhuǎn)子在殼體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來輸送流體并提高其壓力。
3、其他類型泵
葉片式泵和容積式泵基本包括了所有常用的泵的類型，還有一些其他類型的泵，比如：
水環(huán)式真空泵-水環(huán)式真空泵在啟動(dòng)前注入一定水作為工作液體，靠星形葉輪的旋轉(zhuǎn)，形成封閉水環(huán)，葉輪與水環(huán)之間形成周期性擴(kuò)大與減小的空間，形成負(fù)壓，吸入氣體并排出，達(dá)到抽真空的目的。
噴射泵-利用高速射流的抽吸作用來抽吸并輸送液體，可以起到抽真空的作用。
1）流量與揚(yáng)程
泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送的流體量稱為流量，泵的流量一般指體積流量，用q表示。單位重力作用下的液體通過泵后所獲得的能量增加值，稱為揚(yáng)程，用H表示，單位為m。
在選型時(shí)，流量與揚(yáng)程是由設(shè)計(jì)人員根據(jù)工藝計(jì)算結(jié)果給出的核心參數(shù)，是一個(gè)固定值。對于水泵自身性能而言，流量與揚(yáng)程往往是一個(gè)區(qū)間內(nèi)的對應(yīng)關(guān)系，是一個(gè)范圍。在選型時(shí)，兩者互相影響，理想的選型是工藝參數(shù)需要的固定值落在水泵性能曲線的最高效率點(diǎn)，在有偏差時(shí)，要綜合評估偏差可能帶來的不利影響，權(quán)衡后確定選型結(jié)果。
2）軸功率與效率
泵在運(yùn)行時(shí)原動(dòng)機(jī)傳遞到泵轉(zhuǎn)軸上的功率稱為軸功率，用P表示，單位為kw。單位時(shí)間內(nèi)通過泵的流體所獲得的功率稱為有效功率，用Pe表示。泵的效率為有效功率與軸功率之比，即η=Pe/P。
泵的效率與泵本身的設(shè)計(jì)水平、機(jī)械加工水平等有關(guān)，效率的高低直接影響能耗，同時(shí)泵有各自的高效率區(qū)間，選型時(shí)需要落在這個(gè)區(qū)間，以降低能耗。
3）轉(zhuǎn)速
泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，稱為轉(zhuǎn)速，用n表示，單位為r/min。
轉(zhuǎn)速一般與電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速對應(yīng)，可通過變頻器對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，水泵性能曲線也對應(yīng)變化。在實(shí)際流量揚(yáng)程變化時(shí)，通過變頻來調(diào)節(jié)可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。
4）汽蝕與汽蝕余量
汽蝕指水泵運(yùn)行中，因?yàn)槟承┰蚴沟帽脙?nèi)局部壓力降低到水的汽化壓力時(shí)，水會(huì)產(chǎn)生汽化而形成氣液流，到達(dá)高壓區(qū)后氣泡受到擠壓破滅重新凝結(jié)成水，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生很高的水錘壓力，使材料收到侵蝕和破壞。汽蝕現(xiàn)象主要是針對葉片泵而言，是在泵的選型設(shè)計(jì)中必須避免的現(xiàn)象。汽蝕的產(chǎn)生與泵的性能有關(guān)，也與泵的吸口裝置的設(shè)計(jì)有關(guān)。
汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時(shí)的壓力頭之差，單位用米（水柱）標(biāo)注，用NPSH（Net Positive Suction Head）表示。在葉片泵的性能參數(shù)中，廠家一般會(huì)提供允許汽蝕余量供設(shè)計(jì)人員在選型設(shè)計(jì)時(shí)使用，汽蝕余量的參數(shù)說明如下：
NPSHc—臨界汽蝕余量，由汽蝕試驗(yàn)求得；
[NPSH]—允許汽蝕余量，是保證泵不發(fā)生汽蝕的汽蝕余量，通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc或[NPSH]=NPSHc+K（一般取K=0.3）。
汽蝕余量主要影響安裝條件，允許汽蝕余量越小，意味著可承擔(dān)的泵前負(fù)壓越大，水泵的性能越好。
1）確認(rèn)使用條件
在泵的選型時(shí)，首先需要確認(rèn)使用的基本條件，包括：
a.輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能
影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu)。包括：介質(zhì)特性（如腐蝕性、磨蝕性、毒性等）、固體顆粒含量及顆粒大小、密度、黏度、汽化壓力等。
b.選型參數(shù)
流量、揚(yáng)程、溫度、裝置汽蝕余量、操作狀態(tài)。
c.現(xiàn)場條件
泵的安裝位置、環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓力、大氣腐蝕狀況及危險(xiǎn)區(qū)域劃分等級等。
2）選擇泵的類型
水處理中根據(jù)用途的不同需要選擇對應(yīng)的合適類型：
a.進(jìn)水的提升
在廢水的進(jìn)水中雜質(zhì)往往較多，一般選擇抗堵塞的離心泵。中小規(guī)模水量時(shí)，最常用的為潛污泵。在方便設(shè)置泵房時(shí)，可采用 干式無堵塞排污泵。在大型規(guī)模項(xiàng)目，一般采用干式安裝的大型污水泵，以方便檢修。
在工業(yè)廢水處理項(xiàng)目中，進(jìn)水纏繞物雜質(zhì)少時(shí)，經(jīng)常根據(jù)需求選用自吸泵等。
進(jìn)水提水泵在允許時(shí)，建議盡量選擇質(zhì)量優(yōu)秀的產(chǎn)品，可以大大減少日常運(yùn)行維護(hù)中的麻煩，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
b.中間提升及尾水排放
中間提升及尾水排放時(shí)，廢水中的雜質(zhì)特別是纏繞性雜質(zhì)非常少，在水泵的選型上范圍大很多，基本常規(guī)的輸送污水的泵都能使用。在尾水水質(zhì)較好時(shí)，排放和回用泵可考慮選擇清水泵，泵的效率一般較污水泵高，成本也較低。
c.有自吸需求
有自吸需求時(shí)可選用自吸泵、轉(zhuǎn)子泵。根據(jù)需求可配套真空泵。
d.污泥的輸送
初沉污泥：污泥懸浮物濃度高、雜物較多，一般采用螺桿泵，需要時(shí)配套破碎機(jī)。
二沉池污泥及污泥回流：污泥含水率高，特性與水類似，一般選用潛污泵、混流泵或軸流泵，內(nèi)回流需要揚(yáng)程低，可選用穿墻泵。
化學(xué)污泥：根據(jù)污泥情況可選擇無堵塞排污泵、螺桿泵。
濃縮后污泥：一般選擇螺桿泵，也可選擇隔膜泵。
脫水后污泥：脫水后污泥的管道輸送需要揚(yáng)程高，可選擇柱塞泵。
e.藥劑投加
小流量的藥劑投加一般選擇計(jì)量泵，PAM的投加可選擇螺桿泵。
大流量的藥劑投加可選擇耐腐蝕泵等。
3）確定泵的型號(hào)
在類型確定后，再根據(jù)泵的性能曲線選擇合適的型號(hào)：
a.查系列型譜圖，選擇泵的額定工作點(diǎn)落在泵的高效工作區(qū)內(nèi)，校核泵的汽蝕余量是否符合要求。
b.校核泵的材質(zhì)、密封等是否能滿足輸送介質(zhì)要求。
c.校核安裝檢修條件是否滿足單體設(shè)計(jì)的要求。
當(dāng)有兩種以上規(guī)格符合條件時(shí)，選擇綜合指標(biāo)高的設(shè)備：效率（高）、重量（低）和價(jià)格（低）。
附：一些泵的圖片
潛污泵是潛水排污泵的簡稱，在潛水泵的基礎(chǔ)上通道采用抗堵塞設(shè)計(jì)，用于一級提升、中間提升及污泥回流等。主要用于市政工程、樓宇建筑、工業(yè)排污和污水處理場合，排送含固形物和長纖維的污水、廢水和雨水等。
1、常用的兩種安裝方式
潛污泵安裝條件簡單，流量覆蓋范圍較大，從10m3/h以下到幾千m3/h，是水處理工程特別是中小型項(xiàng)目中最常用的提升設(shè)備之一。潛污泵常見的安裝方式主要有兩種：耦合式安裝和移動(dòng)式安裝。
其中耦合式安裝是通過耦合器將泵與管道相連，泵與出水管路脫離方便，水泵檢修時(shí)通過起吊裝置起吊即可。耦合式安裝適用于各種規(guī)格的潛污泵，是潛污泵最常用的安裝方式，耦合器由設(shè)備廠家成套供貨。
移動(dòng)式安裝指泵出口管路直接通過軟管連接至水面上，潛污泵靠自重置于水池底部或通過鐵鏈等懸掛在起吊裝置上。移動(dòng)式安裝無需耦合器和池底固定，便于移動(dòng)，檢修時(shí)連管道一起起吊即可。同時(shí)由于安裝方式的原因，難以承擔(dān)大的力矩，只適用于小型的潛污泵。
2、安裝條件圖的解釋
在選型確認(rèn)后，潛污泵的廠家會(huì)提供安裝條件圖，設(shè)計(jì)人員需要能讀懂各尺寸和符號(hào)的意思。以某潛污泵廠商的樣本安裝條件為例說明如下：
1）最低運(yùn)行液位
功率11kw以上的泵可以選擇裝置電機(jī)冷卻系統(tǒng)對泵進(jìn)行冷卻，若不選冷卻系統(tǒng)，是由泵送介質(zhì)直接冷卻電機(jī)。兩種不同的冷卻方式對應(yīng)的最低液位不同，直接冷卻方式的需要液位高于帶冷卻系統(tǒng)的方式。
在廠家提供的安裝條件圖中，用實(shí)心三角“▼”和空心三角“▽”來進(jìn)行區(qū)分，其中“▼”表示帶冷卻系統(tǒng)，“▽”表示不帶冷卻系統(tǒng)。
在上面案例的安裝條件圖中，帶冷卻系統(tǒng)時(shí)，有效最低液位距離耦合裝置底部為570mm，不帶冷卻系統(tǒng)時(shí)，距離為785mm。即有冷卻系統(tǒng)時(shí)有效液位可以低出215mm。
2）平面開孔與定位
潛水泵耦合式安裝時(shí)，平面的開孔需考慮潛水泵的最小安裝尺寸。案例中A向視圖表示了水泵的最小安裝孔的大小尺寸，1000×700mm。
在進(jìn)行定位時(shí)，安裝導(dǎo)桿的池邊是基準(zhǔn)線。這是因?yàn)闈撐郾玫木臀皇强颗c耦合裝置連接的導(dǎo)桿來完成的，導(dǎo)桿的位置由池邊確定。耦合器基座的螺栓進(jìn)行定位時(shí)，也需以池邊為基準(zhǔn)線進(jìn)行。按上面案例，應(yīng)先確定距離池邊253mm的螺栓孔位置，再通過螺栓孔的間距350mm來確定另外兩個(gè)螺栓孔的位置。
最終在圖紙中體現(xiàn)的最重要的尺寸為：頂部平面開孔的位置與大小，以及底部的預(yù)埋地腳螺絲的位置與規(guī)格（一般采用預(yù)留孔進(jìn)行后澆混凝土的設(shè)計(jì)）。
頂部的導(dǎo)桿固定通常采用膨脹螺栓的方式完成。
3、電氣保護(hù)措施
由于潛污泵為潛水運(yùn)行，可能會(huì)出現(xiàn)漏水等情況而損壞水泵，需要進(jìn)行預(yù)防。以某潛污泵廠家為例，采用的措施有：7.5kw以下的泵設(shè)有電機(jī)繞組過熱保護(hù)元件和漏水探頭；11kw及以上的泵設(shè)有電機(jī)繞組過熱保護(hù)元件、浮子開關(guān)、漏水探頭；30kw及以上的泵在電機(jī)上端蓋內(nèi)增設(shè)漏水探頭等。
其中過熱保護(hù)元件是置于電機(jī)定子繞組內(nèi)，不正常運(yùn)行狀況下，繞組穩(wěn)定達(dá)到過熱保護(hù)原件的設(shè)定值時(shí)，通過電柜過熱保護(hù)裝置停止電機(jī)。
漏水探頭用作漏水檢測，電機(jī)側(cè)進(jìn)水后通過電控柜報(bào)警并停機(jī)。浮子開關(guān)用作檢測電機(jī)側(cè)機(jī)械密封是否失效，電機(jī)腔是否進(jìn)水，探測到進(jìn)水后通過電控柜報(bào)警并停機(jī)。
在潛污泵的電氣安裝中，需要根據(jù)選型條件及廠家反饋的電氣要求進(jìn)行電控柜的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到保護(hù)效果。
離心泵是輸水中最常用的泵之一，為了避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵的安裝高度需要進(jìn)行非常仔細(xì)的校核計(jì)算。水泵進(jìn)水側(cè)裝置形式示意圖如下：
泵的允許幾何安裝高度與多方面條件有關(guān)，公式如下：
式中：
[Hg]—泵的允許幾何安裝高度，m；（計(jì)算結(jié)果供設(shè)計(jì)時(shí)利用，實(shí)際安裝高度需低于允許安裝高度）
pe—吸水水面壓力，Pa；（為吸水水面的大氣壓，海拔越高大氣壓越低）
pv—飽和蒸汽壓力，Pa；（與水溫有關(guān)，水溫越高，飽和蒸汽壓力越高）
ρ—流體的密度，kg/m3；
g—重力加速度，9.81m/s2；
[NPSH]—水泵的允許汽蝕余量，m；（與水泵性能有關(guān)，廠家提供）
hw—吸入管路中的水頭損失，m。（與吸水管路設(shè)計(jì)有關(guān)，由設(shè)計(jì)人員確定）
由上式可知，海拔越高、水溫越高、允許汽蝕余量越大、進(jìn)水管路水頭損失越大，允許幾何安裝高度越小。
不同海拔時(shí)的大氣及對應(yīng)的水頭高度見下表：
不同海拔時(shí)的大氣及對應(yīng)的水頭高度
|
海拔高度 （m） |
大氣壓力 （kPa） |
水頭高度 （m） |
|
-600 |
110.85 |
11.3 |
|
0 |
101.32 |
10.3 |
|
200 |
99.08 |
10.1 |
|
500 |
95.16 |
9.7 |
|
1000 |
90.25 |
9.2 |
|
1500 |
84.36 |
8.6 |
|
2000 |
79.46 |
8.1 |
|
3000 |
70.63 |
7.2 |
|
4000 |
61.80 |
6.3 |
|
5000 |
53.95 |
5.5 |
不同溫度時(shí)水的飽和蒸汽壓力計(jì)對應(yīng)水頭高度見下表：
不同溫度時(shí)水的飽和蒸汽壓力計(jì)對應(yīng)水頭高度
|
水溫 （℃） |
飽和蒸汽壓力 （kPa） |
水頭高度 （m） |
|
10 |
1.23 |
0.125 |
|
20 |
2.34 |
0.238 |
|
30 |
4.24 |
0.433 |
|
40 |
7.37 |
0.752 |
|
50 |
12.33 |
1.272 |
|
60 |
19.92 |
2.066 |
|
70 |
31.16 |
3.249 |
|
80 |
47.36 |
4.97 |
|
90 |
70.10 |
7.406 |
|
100 |
101.32 |
10.786 |
例：由泵樣本知某離心泵汽蝕余量為[NPSH]=3.29m，欲在海拔500m高度的地方工作，該地區(qū)夏季最高水溫為40℃，若吸水管的水頭損失為1m，則該泵在當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)行幾何安裝高度[Hg]計(jì)算如下：
設(shè)吸水水面壓力為當(dāng)?shù)卮髿鈮海杀聿榈煤０?00m處大氣壓頭9.7m，水溫40℃時(shí)，水的飽和蒸汽壓頭為0.752m，計(jì)算得：[Hg]=9.7-0.752-3.29-1=4.658m
如何選擇曝氣用鼓風(fēng)機(jī)？
在城市污水處理廠，鼓風(fēng)曝氣所占的能耗占到總能耗的一半左右，選擇合適的曝氣風(fēng)機(jī)在節(jié)約運(yùn)行成本中占著至關(guān)重要的作用。
好氧池曝氣常用的風(fēng)機(jī)有四類：羅茨鼓風(fēng)機(jī)、多級離心風(fēng)機(jī)、單級高速離心風(fēng)機(jī)和磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)。
1、羅茨鼓風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)目前多為三葉型，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī)，其特點(diǎn)是在最高設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時(shí)，流量變化很小。羅茨風(fēng)機(jī)的性能曲線如下：
從性能曲線可知，羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受壓力變化影響小。當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，鼓風(fēng)量基本不變。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量受轉(zhuǎn)速控制，風(fēng)量調(diào)整可通過變頻調(diào)速進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓可以維持。
2、多級離心風(fēng)機(jī)
離心鼓風(fēng)機(jī)是電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，使葉片之間的氣體在離心力的作用下甩出，外界氣體通過葉輪中間形成的負(fù)壓吸入，達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。在常規(guī)轉(zhuǎn)速下單級離心升壓有限，采用多級串接的方式可達(dá)到升壓要求，稱為多級離心風(fēng)機(jī)。多級離心風(fēng)機(jī)典型的性能曲線如下：
從性能曲線可知，多級離心風(fēng)機(jī)隨風(fēng)壓變化流量變化較大。當(dāng)曝氣池液位變化時(shí)，鼓風(fēng)量會(huì)有變化。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：多級離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)可通過變頻進(jìn)行，變頻后風(fēng)壓會(huì)相應(yīng)降低，變頻范圍受到一定限制。
3、單級高速離心風(fēng)機(jī)
單級高速離心風(fēng)機(jī)指提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，通過單級離心即可達(dá)到工藝的升壓要求。單級高速離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、效率高，對制造水平要求較高。單級高速離心風(fēng)機(jī)的性能曲線如下：
從性能曲線可知，單級高速離心風(fēng)機(jī)隨風(fēng)壓變化流量變化非常大。當(dāng)曝氣池液位發(fā)生變化時(shí)，鼓風(fēng)量變化會(huì)較大。
風(fēng)量調(diào)節(jié)：單級高速離心風(fēng)機(jī)可通過進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整，風(fēng)量調(diào)整時(shí)不影響風(fēng)壓，同時(shí)可以降低風(fēng)機(jī)軸功率，達(dá)到節(jié)能效果。由于變頻調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)壓下降幅度會(huì)較大，可能會(huì)無法滿足工藝要求，單級高速離心風(fēng)機(jī)一般不用變頻調(diào)節(jié)風(fēng)量。
4、磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)
磁(空氣)懸浮離心風(fēng)機(jī)是通過磁或空氣的作用，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成懸浮狀態(tài)，摩擦阻力小，效率高，也可以通過進(jìn)口導(dǎo)葉調(diào)整風(fēng)量。懸浮離心風(fēng)機(jī)由于摩擦力小，風(fēng)機(jī)效率會(huì)更高。
磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)葉輪也為單級高速類型，性能曲線與單級高速離心風(fēng)機(jī)類似。
不同的曝氣風(fēng)機(jī)有著不同的適用范圍，羅茨風(fēng)機(jī)、多級離心風(fēng)機(jī)和單級高速離心風(fēng)機(jī)各自的流量范圍也有較大的差異，羅茨風(fēng)機(jī)在小流量范圍，多級離心中流量范圍，單級高速離心風(fēng)機(jī)在高流量范圍。羅茨風(fēng)機(jī)：1~100m3/min;多級離心風(fēng)機(jī)：20~400m3/min;單級高速離心風(fēng)機(jī)：40~1000m3/min。
三種風(fēng)機(jī)的流量與功率的比較見下圖。
從上圖中可知，在風(fēng)機(jī)的效率方面單級高速離心風(fēng)機(jī)最高，多級離心風(fēng)機(jī)其次，羅茨風(fēng)機(jī)最低。同樣的供風(fēng)量，羅茨風(fēng)機(jī)能耗最高，單級高速離心風(fēng)機(jī)能耗最低。
從設(shè)備采購成本看，羅茨風(fēng)機(jī)成本最低，多級離心風(fēng)機(jī)居中，單級高速離心風(fēng)機(jī)最高。綜合考慮能耗、設(shè)備采購及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等因素，三種風(fēng)機(jī)的流量與單位綜合成本比較見下圖。
其中，羅茨風(fēng)機(jī)由于能耗較高，單位流量綜合成本高于多級離心和單級高速離心風(fēng)機(jī)。在100m3/min以上的流量時(shí)，由于單級高速離心風(fēng)機(jī)具有更高的運(yùn)行效率，綜合成本優(yōu)于多級離心風(fēng)機(jī)。
在小流量范圍內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)具有價(jià)格優(yōu)勢，在中流量范圍內(nèi)，多級離心風(fēng)機(jī)性價(jià)比較好，高流量時(shí)，單級高速離心風(fēng)機(jī)綜合成本最低。在實(shí)際選型中還要考慮流量調(diào)節(jié)的需求、安裝條件以及運(yùn)行維護(hù)方便性等因素。
磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)相對于其他三種鼓風(fēng)機(jī)，效率更高，更節(jié)能，而且噪音很低，但是成本最高，維護(hù)復(fù)雜，目前應(yīng)用于現(xiàn)場環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求高，舍得花成本的企業(yè)。一般的污水處理廠承擔(dān)不起，隨著磁(空氣)懸浮風(fēng)機(jī)的國產(chǎn)化，以后成本會(huì)越來越親和！
1、按實(shí)際情況計(jì)算參數(shù)
在污水廠鼓風(fēng)機(jī)選型時(shí)，風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí)，風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化，設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求，換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來選型。
2、出口壓力影響因素的分析
容積式鼓風(fēng)機(jī)排氣壓力的高低并不取決于風(fēng)機(jī)本身，而是氣體由鼓風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。
鼓風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。實(shí)際上，鼓風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。
對于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力(背壓)為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若由于某種原因，如曝氣頭或管路堵塞，使管路系統(tǒng)的壓力損失增加，背壓也會(huì)升高，于是鼓風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因，管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少，背壓便不斷降低，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。
綜上所述，確定曝氣鼓風(fēng)機(jī)壓力時(shí)，只需要鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。
3、鼓風(fēng)機(jī)空氣流量因素
在計(jì)算污水處理的需氧量時(shí)，其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風(fēng)機(jī)的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，例如在高原地區(qū)使用，則空氣密度、含濕量會(huì)發(fā)生變化，鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的，而所供空氣的質(zhì)量流量將減少，有可能導(dǎo)致供氧量不足。
因此，必須計(jì)算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量，即換算流量qv2。在高原地區(qū)使用時(shí)，環(huán)境大氣壓力也會(huì)發(fā)生變化，壓力比相應(yīng)升高，那么，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的泄漏流量qvb則會(huì)增大，這將導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量減少，也可能造成供氧量不足。
因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮使用條件發(fā)生變化時(shí)各種因素的影響，以保證風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的實(shí)際空氣流量能夠滿足使用要求，并需計(jì)算出換算流量qv2和泄漏流量qvb2。
4、注意冬季和夏季的區(qū)別
鼓風(fēng)機(jī)選型應(yīng)關(guān)注鼓風(fēng)機(jī)供氣流量的變化規(guī)律對于同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)，在冬季和夏季，其容積流量是不會(huì)發(fā)生變化的，但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會(huì)發(fā)生變化，也就是說供氧量會(huì)有所不同。
鼓風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的，但因?yàn)榭諝饷芏?ρ)、含濕量(ds) 等發(fā)生了變化，導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時(shí)增加、夏季溫度升高時(shí)降低。例如，某一污水處理廠，選用上述計(jì)算例題中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，根據(jù)環(huán)境溫度變化，計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際供氧量(FOR)，其一年的變化規(guī)律在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于進(jìn)水量、水質(zhì)、水溫等參數(shù)的變化，系統(tǒng)需氧量(SOR)也會(huì)發(fā)生變化在夏季，水溫較高，曝氣池需氧量(SOR)增大，但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR)在減少，這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮需氧量的最不利工況點(diǎn)，此時(shí)，供氧量、需氧量基本相當(dāng);在冬季，水溫降低，曝氣池需氧量(SOR)減少，但鼓風(fēng)機(jī)的供氧量(FOR)增大，此時(shí)，供氧量較需氧量大出許多。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風(fēng)機(jī)所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運(yùn)行的實(shí)際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會(huì)高出1～3mg/L。
因此，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，需要針對這種變化對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，使鼓風(fēng)機(jī)的充氧能力與實(shí)際運(yùn)行中的需氧量相適應(yīng)。對于羅茨鼓風(fēng)機(jī)來說，使用變頻器，通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。結(jié)論同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)在不同的使用條件下，其性能的變化非常大，所以必須通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算進(jìn)行選型，否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足;另外，在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化，鼓風(fēng)機(jī)所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大，冬季供氧量大大超過了需氧量，所以，應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。
轉(zhuǎn)載：環(huán)保新課堂
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