空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔軟管曝氣系統(tǒng)在污水廠節(jié)能降耗中優(yōu)勢

蔡之峰，夏朝輝

（1.石嘴山市潤澤供排水有限公司，寧夏石嘴山 753000；2.石嘴山市星凱建筑安裝有限責(zé)任公司，寧夏石嘴山 753000）

空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔軟管曝氣系統(tǒng)在污水廠節(jié)能降耗中優(yōu)勢

蔡之峰1，夏朝輝2

（1.石嘴山市潤澤供排水有限公司，寧夏石嘴山 753000；2.石嘴山市星凱建筑安裝有限責(zé)任公司，寧夏石嘴山 753000）

研究了空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔軟管曝氣系統(tǒng)組合運(yùn)行在污水廠在降低能耗方面的優(yōu)勢，以及兩者組合應(yīng)用在節(jié)能降耗運(yùn)行控制中存在的問題分析及改進(jìn)措施。

空氣懸浮風(fēng)機(jī)；微孔曝氣系統(tǒng)；優(yōu)勢；DO（溶解氧）；改進(jìn)措施

隨著我國生態(tài)文明建設(shè)的深入推進(jìn)，污水處理廠的建設(shè)已經(jīng)由城鎮(zhèn)向鄉(xiāng)村逐步推廣建設(shè)，約占污水廠運(yùn)行能耗的70%曝氣系統(tǒng)運(yùn)行好壞將直接影響污水處理廠的運(yùn)行成本。本文結(jié)合實際運(yùn)行經(jīng)驗對目前能耗較低的空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔軟管曝氣系統(tǒng)優(yōu)勢進(jìn)行總結(jié)分析，提出空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔曝氣軟管組合應(yīng)用控制控制方式，希望能夠為其他采用相同曝氣工藝的污水處理廠提供參考。

1 微孔軟管曝氣在節(jié)能降耗中優(yōu)勢

微孔軟管曝氣系統(tǒng)是是引進(jìn)國外技術(shù)開發(fā)成功的新型增氧曝氣系統(tǒng)。薄壁、直通道極大降低了曝氣阻力損失；可變孔及狹縫自動開閉，徹底解決了曝氣器的堵塞問題；軟管為線狀曝氣，使布?xì)饩鶆颍⑿纬韶Q向環(huán)流，攪拌混合更均勻；氣泡小，氧利用率和動力效率高。筆者所在污水處理廠是國內(nèi)在此基礎(chǔ)上開發(fā)的曝氣系統(tǒng)，根據(jù)測試，清水中溶解氧傳遞效率最高可達(dá)到50%，動力效率可達(dá)到10kg/kW，遠(yuǎn)高于常用的曝氣頭曝氣方式。此種曝氣系統(tǒng)為污水廠降低能耗支持提供了重要前提。

2 空氣懸浮風(fēng)機(jī)在節(jié)能降耗中的優(yōu)勢

空氣懸浮風(fēng)機(jī)是一種全新概念單級高速離心風(fēng)機(jī)，采用超高速直聯(lián)電機(jī)驅(qū)動，空氣懸浮軸承主要包括徑向軸承以及止推軸承等部件。啟動前回轉(zhuǎn)軸和軸承之間有物理性的接觸，啟動時回轉(zhuǎn)軸和軸承相對運(yùn)動，以形成流體動力場，在徑向軸承內(nèi)此流體動力形成浮揚(yáng)力，軸承之間沒有物理接觸，從而大大降低磨損，提高風(fēng)機(jī)整體壽命，也促成了該種風(fēng)機(jī)具有高效率、高性能、低噪音、低能耗特點。根據(jù)相關(guān)資顯示，流體效率可以達(dá)到82.99%，壽命可達(dá)到20a以上。此種曝氣系統(tǒng)為污水廠降低能耗支持提供了重要支撐。

3 空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔軟管曝氣系統(tǒng)組合控制

污水廠處理廠所需的空氣量的大小，主要是通過活性污泥系統(tǒng)的溶解氧進(jìn)行控制，筆者所在污水處理廠最初采用空氣懸浮風(fēng)機(jī)、微孔軟管曝氣系統(tǒng)、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統(tǒng)組合，在水質(zhì)水量變化時將溶解氧數(shù)據(jù)反饋至PLC溶解氧控制系統(tǒng)，然后將信號反饋至空氣懸浮風(fēng)機(jī)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，采用以上運(yùn)行方式，根據(jù)污水廠電費(fèi)支出情況核算污水廠電費(fèi)支出減少了約15%。由此可見采用此系統(tǒng)對降低污水廠處理廠運(yùn)行成本起到了較大的作用。

4 運(yùn)行中存在的問題及分析

由于污水處理廠收集污水固有的特點，一日三餐后污水來水量較大，其他時段來水量較小，凌晨來水量更小甚至停止進(jìn)水泵房運(yùn)行，導(dǎo)致污水廠生活系統(tǒng)內(nèi)溶解氧變化較大，進(jìn)而風(fēng)機(jī)導(dǎo)致調(diào)整頻繁，筆者所在污水處理廠出現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的喘振和風(fēng)機(jī)過載跳閘現(xiàn)象。針對以上情況，筆者分析認(rèn)為：由于采用空氣懸浮風(fēng)機(jī)、微孔軟管曝氣系統(tǒng)、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統(tǒng)組合此種方式，風(fēng)機(jī)只會根據(jù)DO（溶解氧）的設(shè)定值對風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行調(diào)控，調(diào)控過大或過小引起了鼓風(fēng)機(jī)喘震或者過載，根據(jù)空氣懸浮風(fēng)機(jī)的特性，喘震或者過載對鼓風(fēng)機(jī)的馬達(dá)損傷極大，嚴(yán)重會導(dǎo)致馬達(dá)葉輪卡死或空氣軸承燒毀。同時實時頻繁的調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的 SV值（風(fēng)機(jī)的效率），會降低馬達(dá)的使用壽命。

5 改進(jìn)措施

為了既降低污水廠能耗又保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對污水廠風(fēng)機(jī)調(diào)整頻繁的情況進(jìn)行改進(jìn)。為此，污水廠將空氣空氣懸浮風(fēng)機(jī)、微孔軟管曝氣系統(tǒng)、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統(tǒng)三者組合更改為空氣懸浮風(fēng)機(jī)、微孔軟管曝氣系統(tǒng)、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統(tǒng)、中控室調(diào)度人員四者組合，即由在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統(tǒng)將信號反饋至中控室，中控室調(diào)度人員根據(jù)現(xiàn)場實際溶解氧的需求，通過電腦調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)SV值的大小，從而控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和微孔軟管曝氣系統(tǒng)風(fēng)量。同時為避免調(diào)度人員無規(guī)律調(diào)整風(fēng)機(jī)，將調(diào)度人員設(shè)置的溶解氧調(diào)整值為：DO小于1.5mg/L時提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，DO大于2.5mg/L時降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。以上措施的采取，既使污水廠達(dá)到了安全穩(wěn)定運(yùn)行，又取得了良好的節(jié)能降耗效果。

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Advantages of Air Suspension Fan and Microporous Hose Aeration System in Sewage Disposal Energy Saving

Cai Zhi-feng，Xia Chao-hui

The advantages of air suspension fan and microwell hose aeration system in the reduction of energy consumption in wastewater treatment plant，the combination of the two applications in energy saving operation control problems and improvement measures.

air suspension fan；microporous aeration system；advantage；DO（dissolved oxygen）；improvement measures

X784

B

1003-6490（2017）12-0079-01

2017-10-16

蔡之峰（1980—），男，寧夏石嘴山人，工程師，主要研究方向為空氣懸浮風(fēng)機(jī)與微孔曝氣應(yīng)用。