鼓風節(jié)能技術與污水處理論文
時間:2022-03-30 09:52:29
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1鼓風機的作用
隨著城市污水處理技術的發(fā)展,我國水環(huán)境得到了很大改善,與此同時,污水處理工藝流程也面臨著一些新問題。經過統(tǒng)計,我國近1/2的污水處理廠因為運行經費、處理成本過高,沒有達到滿負荷運行的要求,造成了資源浪費。所以,應當在確保污水處理質量的前提下,運用成熟的技術降低污水處理中的能源消耗,促進污水處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?;钚晕勰喙に囀俏鬯幚淼挠行Х椒ǎ瑢⑽鬯突钚晕勰嘁煌湃肫貧獬?,讓污水中的有機物、氧氣與微生物充分反應,以達到凈化水質的目的。在這一污水處理方法中,為了將溶解氧控制在一定目標范圍內,確保出水水質達標,就必須輸入鼓風送氧量。但是,傳統(tǒng)的污水處理工藝為了確保充分曝氣,經常輸入過量的鼓風送氧量,進而造成了能源的浪費。因此,必須重視污水處理工程中的鼓風節(jié)能技術研究,合理運用先進的計算機技術和控制技術,并結合現(xiàn)代管理平臺軟件,優(yōu)化處理鼓風曝氣過程的曝氣量,以達到節(jié)能降耗的目的。
2鼓風機的應用
2.1鼓風機選型
在污水處理廠的日常污水處理過程中,鼓風機組的耗電量比較大,是污水處理廠中能耗最大的一個環(huán)節(jié)。為了進一步降低鼓風機組的電能消耗,必須要做好鼓風機選型工作。目前,在城鎮(zhèn)污水處理廠中,較為常用的鼓風機為羅茨鼓風機和離心鼓風機。
2.1.1羅茨鼓風機
這類鼓風機的排氣壓力是按照需要或系統(tǒng)阻力確定的,較為突出的特點是在設計壓力范圍內,管網(wǎng)阻力變化時,流量變化比較小。羅茨鼓風機采用的是整體式結構,電機與風機全都安裝在機架上,兩者之間用皮帶傳動。風機進出口位置處通常都會安裝消聲器,以此達到降低風機運轉噪聲的目的。該風機的葉輪與機體之間不直接接觸,結構相對比較簡單,便于維護。
2.1.2離心鼓風機
這類鼓風機是借助高速旋轉的葉輪對氣體加速,從而使動能直接轉換為勢能,壓力升高的過程主要發(fā)生在葉輪和擴壓的過程中。離心鼓風機屬于恒壓型風機的范疇,它的突出特點是運行平衡、供氣連續(xù)、效率高、結構簡單、使用壽命長和噪聲小。
2.1.32種機型的比較
比較了2種鼓風機后發(fā)現(xiàn),進氣溫度對2種風機的性能影響不是很大,可以忽略不計。當壓力≤4MPa時,羅茨鼓風機的效率遠遠高于離心鼓風機;當流量<15m3/min時,羅茨鼓風機的軸功率僅為離心鼓風機的50%,首次使用的費用也為離心鼓風機的50%.由此可見,在城鎮(zhèn)污水處理廠中,可將羅茨鼓風機作為首選。
2.2鼓風機節(jié)能措施
2.2.1控制溶解氧DO值
可在好氧段的中段位置設置1個在線溶解氧儀表,按照現(xiàn)場生產工藝調試進水水質,設置1個合理的溶解氧值,使DO能夠實時跟蹤設定值,并借助在線空氣流量計計算出實際需氣量。這種控制方式最突出的優(yōu)點是實時跟蹤性能好,適用于進場水質變化波動較小的工藝處理時段。
2.2.2設置DO值
按照進水流量的變化情況動態(tài)設置DO值。利用MATLAB算法能夠獲得一組較為合理的階段性DO預測值,然后再按照第一種模式控制。這種控制方式的優(yōu)點是它能夠適應進廠水質波動范圍較大,并且水質變化較為明顯的工藝處理時段,節(jié)能效果顯著。
2.2.3控制曝氣量
精確控制曝氣量,穩(wěn)定生物池溶解氧DO值,減少溶解氧的波動,使生物池微生物群落始終處于高效的處理環(huán)境中,節(jié)約5%~15%的曝氣量。同時,還可以降低DO的平均設定值,在保證出水達標的前提下,減少10%的鼓風能耗,或者在提高出水水質指標的前提下,增加COD的消減量,大幅降低鼓風機組啟停頻率,減少設備損耗,節(jié)約設備的維護成本。
3風量調節(jié)
在污水處理工藝中,曝氣池的需氣量一般都是按照污泥濃度和水量等情況不斷變化的,同時,外界溫度變化也會改變氣量。為了達到更好的處理效果,需要不斷調整鼓風機的供氣量,以適應各種新的工況,這個過程即風量調節(jié)。通常情況下,鼓風機風量調節(jié)有以下3種方式:
①出口節(jié)流調節(jié)。這是一種人為加大管網(wǎng)阻力的方法,利用該方法,能夠大幅降低裝置的效率,從而達到節(jié)能的目的。
②進氣節(jié)流調節(jié)。這是一種通過改變進氣閥門的開度來改變風機性能曲線的調節(jié)方法,其特點是簡單易行,調節(jié)后風機能夠在更大的流量范圍內工作。
③變頻調節(jié)。這是一種最節(jié)能的調節(jié)方法,但是,它的造價也相對較高,適用于大型污水處理廠。
4空氣過濾
為了進一步提高污水處理過程中氧的利用率,大部分污水處理廠的曝氣池都使用了微孔曝氣器。這種曝氣器的布氣孔徑一般在120~200μm,所以,在進氣的過程中,必須充分考慮過濾的問題,否則會造成堵塞微孔的情況發(fā)生,從而影響污水的處理效率。目前,靜電除塵器和過濾式除塵器在污水處理廠中的應用比較廣泛。靜電除塵器內置高壓電場,對于粒徑在1~2μm的塵粒,其除塵效率可達98%~99%.但是,由于這種設備的一次性投資較大,所以,不適合小型的污水處理廠使用;過濾式除塵器主要是利用濾料將塵粒和空氣分離,進而達到過濾的目的,其除塵效率相對較高,并且投資省、運行穩(wěn)定,比較適合小型污水處理廠使用。
5結束語
綜上所述,在污水處理的工程中,鼓風機組的能耗較高,為了有效地降低鼓風機組的運行能耗,可以在實際生產中合理選擇鼓風機的類型,并采取有效的措施降低鼓風機的運行能耗,延長機組的使用壽命。這樣做,不但有助于提高污水處理效率,還能給污水處理廠帶來巨大的經濟效益。
作者:周愛霞單位:南通大恒環(huán)境工程有限公司