空氣懸浮風機與微孔軟管曝氣系統在污水廠節能降耗中優勢

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任公司，寧夏石嘴山 753000）

空氣懸浮風機與微孔軟管曝氣系統在污水廠節能降耗中優勢

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任公司，寧夏石嘴山 753000）

研究了空氣懸浮風機與微孔軟管曝氣系統組合運行在污水廠在降低能耗方面的優勢，以及兩者組合應用在節能降耗運行控制中存在的問題分析及改進措施。

空氣懸浮風機；微孔曝氣系統；優勢；DO（溶解氧）；改進措施

隨著我國生態文明建設的深入推進，污水處理廠的建設已經由城鎮向鄉村逐步推廣建設，約占污水廠運行能耗的70%曝氣系統運行好壞將直接影響污水處理廠的運行成本。本文結合實際運行經驗對目前能耗較低的空氣懸浮風機與微孔軟管曝氣系統優勢進行總結分析，提出空氣懸浮風機與微孔曝氣軟管組合應用控制控制方式，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 微孔軟管曝氣在節能降耗中優勢

微孔軟管曝氣系統是是引進國外技術開發成功的新型增氧曝氣系統。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，使布氣均勻，并形成豎向環流，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在此基礎上開發的曝氣系統，根據測試，清水中溶解氧傳遞效率最高可達到50%，動力效率可達到10kg/kW，遠高于常用的曝氣頭曝氣方式。此種曝氣系統為污水廠降低能耗支持提供了重要前提。

2 空氣懸浮風機在節能降耗中的優勢

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

3 空氣懸浮風機與微孔軟管曝氣系統組合控制

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的溶解氧進行控制，筆者所在污水處理廠最初采用空氣懸浮風機、微孔軟管曝氣系統、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統組合，在水質水量變化時將溶解氧數據反饋至PLC溶解氧控制系統，然后將信號反饋至空氣懸浮風機調整風機轉速，采用以上運行方式，根據污水廠電費支出情況核算污水廠電費支出減少了約15%。由此可見采用此系統對降低污水廠處理廠運行成本起到了較大的作用。

4 運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水泵房運行，導致污水廠生活系統內溶解氧變化較大，進而風機導致調整頻繁，筆者所在污水處理廠出現了風機的喘振和風機過載跳閘現象。針對以上情況，筆者分析認為：由于采用空氣懸浮風機、微孔軟管曝氣系統、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統組合此種方式，風機只會根據DO（溶解氧）的設定值對風機進行強行調控，調控過大或過小引起了鼓風機喘震或者過載，根據空氣懸浮風機的特性，喘震或者過載對鼓風機的馬達損傷極大，嚴重會導致馬達葉輪卡死或空氣軸承燒毀。同時實時頻繁的調節鼓風機的 SV值（風機的效率），會降低馬達的使用壽命。

5 改進措施

為了既降低污水廠能耗又保證設備安全穩定運行，必須對污水廠風機調整頻繁的情況進行改進。為此，污水廠將空氣空氣懸浮風機、微孔軟管曝氣系統、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統三者組合更改為空氣懸浮風機、微孔軟管曝氣系統、在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統、中控室調度人員四者組合，即由在線溶解氧儀及PLC溶解氧控制系統將信號反饋至中控室，中控室調度人員根據現場實際溶解氧的需求，通過電腦調節風機SV值的大小，從而控制風機轉速和微孔軟管曝氣系統風量。同時為避免調度人員無規律調整風機，將調度人員設置的溶解氧調整值為：DO小于1.5mg/L時提高風機轉速，DO大于2.5mg/L時降低風機轉速。以上措施的采取，既使污水廠達到了安全穩定運行，又取得了良好的節能降耗效果。

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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機與微孔曝氣應用。