在污水处理厂的日常运行中,节能降耗一直是运营管理的重要课题。除了优化污水处理工艺,选择高效节能的机械设备同样至关重要。其中,曝气系统作为污水处理厂的主要能耗单元之一,其核心设备——鼓风机,更是节能改造的重点。
传统罗茨鼓风机和多级离心鼓风机虽然应用广泛,但普遍存在机械摩擦损失较大、噪声高、维护工作量大等问题。随着技术不断发展,空气悬浮离心鼓风机和磁悬浮离心鼓风机逐渐成为污水处理行业节能改造的新选择。今天,我们重点了解一下空气悬浮离心鼓风机。
一、什么是空气悬浮离心鼓风机?
空气悬浮离心鼓风机是一种采用空气动压箔片轴承技术的高速离心式鼓风设备。其工作原理是利用转子高速旋转时产生的动压效应,在转子与轴承箔片之间形成一层高压气膜,使转子处于悬浮状态,从而实现非接触式运转。
在污水处理厂中,空气悬浮离心鼓风机主要用于生化池曝气,为好氧微生物提供充足的氧气,促进有机污染物降解。同时,曝气还能够促进铁、锰等物质氧化,以及二氧化碳、硫化氢等气体的逸出,满足不同水处理工艺的需求。
二、空气悬浮离心鼓风机的组成及技术优势
空气悬浮离心鼓风机主要由离心叶轮、空气悬浮轴承、高速永磁同步电机、变频器及智能控制系统组成。其中,空气悬浮轴承技术和高速永磁同步电机控制技术是其核心。
与传统鼓风机相比,空气悬浮离心鼓风机具有以下优势:
1. 高效节能
采用高速永磁同步电机和空气悬浮轴承,减少机械接触摩擦及传动损失。配合变频调速技术,可根据生化池实际需氧量灵活调整风量,避免过量曝气造成能源浪费。
2. 低噪声、体积小
设备采用一体化集成设计,结构紧凑,占地面积小,安装相对方便。同时,非接触式运行减少了机械摩擦和振动,配合隔音罩能够有效降低运行噪声,改善鼓风机房工作环境。
3. 智能化程度高
设备通常集成变频驱动及智能控制系统,可实时监测电机转速、出口压力、风量、运行温度和功率等参数,并可与污水厂中控系统连接,实现远程监控和自动调节。
4. 维护方便、运行成本较低
电机与叶轮采用直联结构,无需齿轮增速装置和传统润滑油系统,减少了机械传动及润滑维护环节,有助于降低设备日常维护工作量和运营成本。
5. 风量调节灵活
通过变频调速,可根据进水水量、水质及生化池溶解氧变化调整供气量,使鼓风机运行与实际曝气需求更加匹配,提高系统运行效率。
三、空气悬浮离心鼓风机在污水处理厂中的应用案例
某污水处理厂完成提标扩建后,采用A/A/O-MBR工艺,原有罗茨鼓风机已无法满足新的曝气需求。
该厂原配置3台罗茨鼓风机,采用2用1备模式,设备使用近9年,性能逐渐下降。正常运行时需要同时开启2台风机,电机温度最高可达100℃左右,长期高温运行导致润滑脂老化,设备故障及维修频率增加。此外,鼓风机房噪声约为110dB,严重影响工作人员的作业环境。
为保障生化系统稳定运行,同时降低能耗和噪声,该厂决定采用空气悬浮离心鼓风机替代原有设备,改造后按照1用1备方式配置,并根据实际水量、水质及曝气需求调整运行风量。
改造完成后,取得了较为明显的效果:
一是设备运行数量减少。 原先需要开启2台罗茨鼓风机才能满足曝气需求,改造后仅需开启1台空气悬浮离心鼓风机即可满足运行要求。
二是机房噪声明显降低。 得益于空气悬浮轴承技术及隔音罩设计,鼓风机房噪声由原来的约110dB降至70dB以下,工作环境得到明显改善。
三是节能效果显著。 在处理量和水质基本稳定的情况下,改造后空气悬浮离心鼓风机相比原罗茨鼓风机节能约20%,有效降低了设备运行电耗。
四是出水水质保持稳定。 改造后曝气系统运行方式发生变化,但出水水质基本无明显变化,满足正常处理要求。
四、结语
随着污水处理行业向绿色低碳、高效智能方向发展,曝气系统节能改造已成为污水厂降低运营成本的重要途径。
空气悬浮离心鼓风机凭借高效节能、低噪声、维护方便及智能化程度高等优势,为传统鼓风机更新改造提供了新的选择。
当然,设备选型不能只关注节能参数,还应结合污水处理厂实际风量、压力需求、运行负荷及备用要求进行综合考虑。只有将高效设备与科学的运行管理相结合,才能真正发挥其节能优势,推动污水处理行业实现更加绿色、经济和可持续的发展。

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