水处理用风机的选型及能耗分析
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在废水处理设备中,最常见且不可或缺当属风机。
尤其是在活性污泥法、生物接触氧化法等好氧生物处理工艺中,选择合适参数(合适风量和压力)的曝气鼓风机,向污水中持续通入空气,使池内废水、活性污泥与空气充分接触,同时防止池内悬浮体下沉,加强池内有机物与微生物及溶解氧的接触,对污水中有机物进行氧化分解,从而达到废水处理的目的。
一、水处理风机的分类水处理风机基本上有以下两大类:1、容积式鼓风机:回转式风机,罗茨式风机回转式风机回转式风机设计转子在缸体内偏心旋转,油润滑,低转速,,风量范围:每分钟0.31立方米至每分钟5.41立方米,压力范围:9.8千帕至49千帕的变容压缩的低噪音鼓风机称之为回转式风机。
具有体积小、风量大、噪声低、耗能省;附有空气室,散气平稳安装方便、抗负荷变化,风量稳定等特点。
罗茨式风机罗茨风机属于回转式鼓风机的一种,利用两份叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。
罗茨风机结构简单运行平稳、可靠、机械功率高,便于维护和保养;当压力在一定范围内变化时,转速不变,则流量为一常数;运行时适应性强,在流量要求稳定而阻力变化幅度较大时,可以自动调节。
其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微,压力选择范围很宽,功率随着压力的增高而增加。
具有强制输气的特点。
输送时介质不含油。
使用寿命长、整机振动小。
但噪声大,存在润滑油向气缸渗漏的缺点。
2、离心式鼓风机:旋涡式风机,多级离心式风机,单级高速离心式风机,水环式风机、磁悬浮风机。
旋涡式风机多级离心式风机离心鼓风机又称透平鼓风机,气体在旋转的叶轮作用下,获得压力和留宿的增大,可以四线连续送风。
其工作原理为当电机转动从而带动风机叶轮旋转,气体在离心力的作用下甩出并改变流向,动能转换为静压能,从排气口排出气体,同时在叶轮间形成一定负压,使外界气体在大气压的作用下补入,达到连续鼓风的目的。
离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。
风机选型设计计算一、好氧池风量计算:1、需氧量计算O2=a’QS r+ b’VX v式中:O2为好氧池内生物总需氧量,kg/d;a’,b’为制药废水取值经验系数;a’取0.52,b’取0.1(参照金达威制药污水工程);Q为日处理污水总量,m3/d;S r为去除BOD的浓度,mg/l;V为好氧池总容积,m3;X v为好氧池MLVSS,mg/l;根据设计方案Q取500m3/d,由于原水BOD数据未知,保险考虑带入COD的去除浓度,即Sr=3000-300=2700mg/l;V=((3+3+3)*9*2)*5=810m3,,X v取值3000mg/l;带入数据计算:O2=0.52*500*2700+0.1*810*3000=945000g2、风机供风量计算Q f= O2/(0.28*ε)式中:Q f为好氧池风机的供风量,kg/d;ε为好氧池氧的实际利用率;ε=12%~20%,本次设计ε取值12%0.28为标准状态下每立方米空气中的含氧量,kg/m3带入数据计算:O f=945000/(280*0.12)=28125m3/d=19.53 m3/min二、调节池曝气搅拌风量计算:根据经验一般调节池曝气风量根据调节池曝气面积计算,设计参数为 1.5~3m3/m2.h,具体取值参数根据废水粘度决定,本次设计取值为1.5m3/m2.h;调节池曝气面积为5*20=100m2,因此调节池曝气风量Q=1.5*100/60=2.5m3/min三、MBR膜池曝气风量计算:1、微生物作用需要风量O2=a’QS r+ b’VX v式中:O2为好氧池内生物总需氧量,kg/d;a’,b’为制药废水取值经验系数;a’取0.52,b’取0.1Q为日处理污水总量,m3/d;S r为去除BOD的浓度,mg/l;V为好氧池总容积,m3;X v为好氧池MLVSS,mg/l;带入数据计算:O2=0.52*500*(300-150)+0.1*(6*9*5)*4000=147000gO f=147000/(280*0.12)=4735m3/d=3.0m3/min2、MBR膜冲洗振动风量计算平板膜厂家提供的MBR抖动风量设计量Q=膜片数量×12×1.2L/min;本次方案设计采用SINAP-150型号膜组件,总膜片数量为960片,Q=960×12×1.2=13.8m3/min由于MBR膜池抖动风量大于微生物生化需氧量故MBR膜池曝气风机选型时以MBR膜池抖动风量计算。
污水处理设备的能耗分析与节能改造随着城市化进程的加快和人口的增长,污水处理成为了一个重要的环境问题。
在污水处理这个过程中,设备的能耗是一个不可忽视的问题。
本文将对污水处理设备的能耗进行分析,并提出一些节能改造的方法。
一、能耗分析污水处理设备的能耗主要包括电能消耗、燃料消耗和水消耗等。
其中,电能消耗是最主要的能耗来源。
污水处理设备中常见的能耗设备包括污水泵站、曝气系统、污泥浓缩系统以及污泥脱水系统等。
1. 污水泵站污水泵站主要用于将污水从收集管网抽送至污水处理厂。
泵站的能耗与泵的流量、扬程和效率有关。
为了降低能耗,可以考虑使用高效节能的泵,合理设计泵站系统,减少系统压降,提高泵的运行效率。
2. 曝气系统曝气系统主要用于提供氧气,促进生化污泥的降解和有机物的氧化。
一般曝气系统采用鼓风机供氧,其能耗较高。
为了降低能耗,可以考虑使用高效的鼓风机,控制氧气供应量,避免过量供氧,提高曝气效率。
3. 污泥浓缩系统污泥浓缩过程主要是通过离心机对污泥进行脱水,使其达到一定的固体含量。
离心机的能耗主要取决于离心机的运行功率和污泥的含固率。
为了降低能耗,可以调整离心机的运行参数,控制固体含量,提高脱水效率。
4. 污泥脱水系统污泥脱水系统通常采用带式压滤机或离心机进行脱水处理。
能耗主要取决于设备的运行功率和污泥的含固率。
为了降低能耗,可以考虑使用高效的脱水设备,合理控制污泥的含固率,降低运行功率。
二、节能改造方法为了降低污水处理设备的能耗,可以从以下几个方面进行节能改造:1. 设备更新将老化、能效较低的设备进行更新换代。
采用新型节能设备,如高效泵、高效鼓风机、高效离心机等,可以降低设备的能耗。
2. 运行参数优化对现有设备的运行参数进行优化调整。
通过合理的调整泵的运行扬程、鼓风机的供氧量、离心机和带式压滤机的运行参数等,可以提高设备的运行效率,降低能耗。
3. 能源回收利用对污水处理过程中产生的热能、压力能等进行回收利用。
你会正确选择污⽔处理曝⽓风机吗?特点有哪些? 在污⽔处理⼚,⿎风曝⽓所占的能耗占到总能耗的⼀半左右,选择合适的曝⽓风机在节约运⾏成本中占着⾄关重要的作⽤。
曝⽓风机的类型 好氧池曝⽓常⽤的风机有四类:罗茨⿎风机、多级离⼼风机、单级⾼速离⼼风机和磁(空⽓)悬浮风机。
罗茨⿎风机 罗茨⿎风机⽬前多为三叶型,每转动⼀圈由两组三叶型叶轮完成3次吸、排⽓。
结构简单,性能稳定。
罗茨⿎风机属于容积式风机,其特点是在最⾼设计压⼒范围内,管⽹阻⼒变化时,流量变化很⼩。
罗茨⿎风机压⼒变化影响⼩。
当曝⽓池液位变化时,⿎风量基本不变。
风量调节:罗茨风机风量受转速控制,风量调整可通过变频调速进⾏,变频后风压可以维持。
多级离⼼风机 离⼼⿎风机是电机带动风机叶轮旋转,使叶⽚之间的⽓体在离⼼⼒的作⽤下甩出,外界⽓体通过叶轮中间形成的负压吸⼊,达到连续⿎风的⽬的。
在常规转速下单级离⼼升压有限,采⽤多级串接的⽅式可达到升压要求,称为多级离⼼风机。
多级离⼼风机随风压变化流量变化较⼤。
当曝⽓池液位变化时,⿎风量会有变化。
风量调节:多级离⼼风机风量调节可通过变频进⾏,变频后风压会相应降低,变频范围受到⼀定限制。
单级⾼速离⼼风机 单级⾼速离⼼风机指提⾼风机转速,通过单级离⼼即可达到⼯艺的升压要求。
单级⾼速离⼼风机风量⼤、效率⾼,对制造⽔平要求较⾼。
单级⾼速离⼼风机随风压变化流量变化⾮常⼤。
当曝⽓池液位发⽣变化时,⿎风量变化会较⼤。
风量调节:单级⾼速离⼼风机可通过进⼝导叶调整,风量调整时不影响风压,同时可以降低风机轴功率,达到节能效果。
由于变频调节时,风压下降幅度会较⼤,可能会⽆法满⾜⼯艺要求,单级⾼速离⼼风机⼀般不⽤变频调节风量。
磁悬浮风机 磁悬浮离⼼风机是通过磁或空⽓的作⽤,使转动轴形成悬浮状态,摩擦阻⼒⼩,效率⾼,也可以通过进⼝导叶调整风量。
悬浮离⼼风机由于摩擦⼒⼩,风机效率会更⾼。
磁悬浮风机叶轮也为单级⾼速类型,性能曲线与单级⾼速离⼼风机类似。
污水风机的选型,看完这篇文章就懂了!目前,国内的二级生物处理污水厂大多数采用鼓风曝气工艺,而鼓风机是此工艺中最为关键的设备,鼓风机的能耗有时占污水厂的总能耗的60%左右,因此污水处理厂选用何种形式的风机是一个非常重要的问题。
风机选择正确与否与投资大小和运行管理费用密切相关,涉及到投资是否合理、长期效益高低问题。
风机的种类主要有罗茨风机,多级离心风机和单级离心风机,近年又出现了磁悬浮和气悬浮风机。
下面只针对目前污水厂应用得较多的罗茨风机、多级离心风机和单级离心风机进行比较说明。
1、各种风机的原理和基本特点1、罗茨风机1. 1 罗茨风机的工作原理由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0 内,再经排气口排出。
由于吸气后v0 空间是全封闭状态,所以在泵腔内气体没有压缩和膨胀。
但当转子顶部转过排气口边缘,v0 空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0 中去,使气体压强突然增高。
当转子继续转动时,气体排出泵外。
1. 2 罗茨风机的特点o①价格低,最简单的回转机械,易于控制和维护;o②压力随背压变化;小流量高速风机效率较高;o③效率一般低于多级、单级离心风机;o④流量大于120m3/ min 时占地面积大。
2、多级离心风机2. 1 多级离心风机的工作原理离心鼓风机依靠旋转叶轮对气体的作用把电机的机械能传递给液体。
由于离心鼓风机的作用,气体从叶轮进口流向出口的过程中, 其速度能(动能)和压力能都得到增加,被叶轮排出的气体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因气体的排出而形成真空或低压,气体在大气压的作用下被压入叶轮的进口,于是旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出气体。
2. 2 多级离心风机的特点o①低转速机械,可靠性高,使用寿命长;o②购买成本较低;备件为标准件,费用低;不需要复杂的润滑系统;o③易于采用全风冷式设计,无冷却水相关故障和维保费用;o④操作维护简单,不需要特别训练的操作维修人员(这对于远离大都市的工厂很重要) ;o⑤满载效率高于罗茨风机,略低于单级离心风机;o⑥电机功率小于400kW的机型可选用变频调速和直连驱动方式,可大大提高部分负载的工作效率。
污水处理厂常用的几种鼓风机性能特点及适用场合对比摘要:对几种污水处理厂常用的不同类型的鼓风机性能特点进行分析比较,结合污水处理厂运行的实例,总结不同种类风机的适用场合。
关键词污水处理厂鼓风机性能适用国内污水处理厂大部分采用的是生物曝气工艺,鼓风机是该工艺的核心设备,而且鼓风机是整个污水厂能耗最大的设备,它的性能和运行经济性,对污水处理厂的正常运作、长期效益起着重要作用。
本文结合一些污水处理厂运行的实例,对几种不同类型的鼓风机的性能特点、适用范围进行了对比概括,可为新建、扩建污水处理项目设备选型作借鉴。
1、污水处理厂常用的风机种类污水处理厂应用的风机种类主要有:罗茨鼓风机(一般为三叶罗茨鼓风机)、多级离心鼓风机、单级离心鼓风机和空气悬浮鼓风机。
2、四种风机的性能对比2.1风量调节鼓风机的的风量调节有出口节流调节、进气节流调节、进出口导叶组合调节和变频调节等方式。
出口节流调节是人为的加大管网阻力的调节方法,会使整个装置效率大大下降。
进气节流调节通过改变进气阀门的开度来改变风机性能曲线达到调节目的,此方法简便易行并可节约能耗。
进出口导叶组合调节是根据入口温度、压缩机内的差分压力、要求的流量变化通过程序调节导流系统和扩散系统,使风机运行在最佳工况。
变频调节是通过变频技术改变风机转速从而改变风量的调节方式。
罗茨鼓风机一般采用出口节流调节,还可采用变频控制,调节的范围较广。
多级离心鼓风机一般采用进气节流调节,但调节效果不大理想。
它也可采用先进的变频调速技术,功耗基本上与流量同步减小。
流量调节范围在70-100%之间,调节范围较窄。
单级离心鼓风机无法采用变频调速,流量是采用进风导叶和出风导叶的组合调节。
在恒速运转下,空气流量能连续向下调节至45%。
空气悬浮离心鼓风机采用直流电机及调速控制系统,调节叶轮转速,从而调节流量,流量可调范围20-100%,范围广。
2.2效率不管是何种风机,其效率都是相对的,在实际运行中不可能总是保持最高效率,任何外部增加的阻力(如阀门、管道弯头、曝气器阻力、水位变化等)都会使效率降低。
如果确定污水处理风机选型在城市污水处理厂,鼓风曝气所占的能耗占到总能耗的一半左右,选择合适的曝气风机在节约运行成本中占着至关重要的作用。
1曝气用鼓风机分类好氧池曝气常用的风机有四类:罗茨鼓风机、多级离心风机、单级高速离心风机和磁(空气)悬浮风机。
2鼓风机介绍1、罗茨鼓风机罗茨鼓风机目前多为三叶型,每转动一圈由两组三叶型叶轮完成3次吸、排气。
结构简单,性能稳定。
罗茨鼓风机属于容积式风机,其特点是在最高设计压力范围内,管网阻力变化时,流量变化很小。
罗茨风机的性能曲线如下:从性能曲线可知,罗茨风机风量受压力变化影响小。
当曝气池液位变化时,鼓风量基本不变。
风量调节:罗茨风机风量受转速控制,风量调整可通过变频调速进行,变频后风压可以维持。
2、多级离心风机离心鼓风机是电机带动风机叶轮旋转,使叶片之间的气体在离心力的作用下甩出,外界气体通过叶轮中间形成的负压吸入,达到连续鼓风的目的。
在常规转速下单级离心升压有限,采用多级串接的方式可达到升压要求,称为多级离心风机。
多级离心风机典型的性能曲线如下:从性能曲线可知,多级离心风机随风压变化流量变化较大。
当曝气池液位变化时,鼓风量会有变化。
风量调节:多级离心风机风量调节可通过变频进行,变频后风压会相应降低,变频范围受到一定限制。
3、单级高速离心风机单级高速离心风机指提高风机转速,通过单级离心即可达到工艺的升压要求。
单级高速离心风机风量大、效率高,对制造水平要求较高。
单级高速离心风机的性能曲线如下:从性能曲线可知,单级高速离心风机随风压变化流量变化非常大。
当曝气池液位发生变化时,鼓风量变化会较大。
风量调节:单级高速离心风机可通过进口导叶调整,风量调整时不影响风压,同时可以降低风机轴功率,达到节能效果。
由于变频调节时,风压下降幅度会较大,可能会无法满足工艺要求,单级高速离心风机一般不用变频调节风量。
4、磁(空气)悬浮风机磁(空气)悬浮离心风机是通过磁或空气的作用,使转动轴形成悬浮状态,摩擦阻力小,效率高,也可以通过进口导叶调整风量。
污水处理各类泵及曝气鼓风机的选型要点,这一次都说全了!水处理设备的合理选型,是每一个设计人员需要掌握的知识。
作为输送提升的核心设备,泵在水处理项目中无处不在。
泵的原理多样,种类繁多,而且还在不断地发展创新,不同的应用场合,泵的使用方法也各有差异。
在城市污水处理厂,鼓风曝气所占的能耗占到总能耗的一半左右,选择合适的曝气风机在节约运行成本中占着至关重要的作用。
如何选择污水处理泵?1. 泵的原理与分类在专业定义上,泵是指将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能,从而实现流体定向输运的动力设备。
在使用时常按用途来进行命名,比如潜污泵、污泥泵、计量泵等,工作原理各有不同。
按工作原理可以分类如下:⑴叶片式泵叶片式泵包括离心泵(单级、多级),轴流泵,混流泵,旋涡泵等。
离心泵-利用旋转叶轮带动流体一起旋转,借离心力的作用,使流体的压力能和动能得到增加。
轴流泵-利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力使流体的能量增加。
混流泵-介于离心泵和轴流泵之间,部分利用了离心力,部分利用了升力。
⑵容积式泵容积式泵包括往复泵(活塞、柱塞、隔膜),回转泵(齿轮、螺杆、滑片等)往复式泵-利用工作容积周期性的改变来输送流体,并提高其压力,包括活塞式、柱塞式和隔膜式三类。
回转式泵-利用一对或几个特殊形状的回转体,如齿轮、螺杆或其他形状的转子在壳体内作旋转运动来输送流体并提高其压力。
⑶其他类型泵叶片式泵和容积式泵基本包括了所有常用的泵的类型,还有一些其他类型的泵,比如:水环式真空泵-水环式真空泵在启动前注入一定水作为工作液体,靠星形叶轮的旋转,形成封闭水环,叶轮与水环之间形成周期性扩大与减小的空间,形成负压,吸入气体并排出,达到抽真空的目的。
喷射泵-利用高速射流的抽吸作用来抽吸并输送液体,可以起到抽真空的作用。
2、泵的主要性能参数⑴流量与扬程泵在单位时间内输送的流体量称为流量,泵的流量一般指体积流量,用q表示。
单位重力作用下的液体通过泵后所获得的能量增加值,称为扬程,用H表示,单位为m。