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(shì)

蔡之峰，夏朝輝

（1.石嘴山市潤(rùn)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(shì)

蔡之峰1，夏朝輝2

（1.石嘴山市潤(rùn)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(shì)，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(wèn)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(shì)；DO（溶解氧）；改進(jìn)措施

隨著我國(guó)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(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)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(shì)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?yàn)槠渌捎孟嗤貧夤に嚨奈鬯幚韽S提供參考。

1 微孔軟管曝氣在節(jié)能降耗中優(yōu)勢(shì)

微孔軟管曝氣系統(tǒng)是是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)開(kāi)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(dòng)開(kāi)閉，徹底解決了曝氣器的堵塞問(wèn)題；軟管為線狀曝氣，使布?xì)饩鶆?，并形成豎向環(huán)流，攪拌混合更均勻；氣泡小，氧利用率和動(dòng)力效率高。筆者所在污水處理廠是國(guó)內(nèi)在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的曝氣系統(tǒng)，根據(jù)測(cè)試，清水中溶解氧傳遞效率最高可達(dá)到50%，動(dòng)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(shì)

空氣懸浮風(fēng)機(jī)是一種全新概念單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)，采用超高速直聯(lián)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(dòng)前回轉(zhuǎn)軸和軸承之間有物理性的接觸，啟動(dòng)時(shí)回轉(zhuǎn)軸和軸承相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以形成流體動(dòng)力場(chǎng)，在徑向軸承內(nèi)此流體動(dòng)力形成浮揚(yáng)力，軸承之間沒(méi)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(diǎn)。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(guò)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(shí)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(hào)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(jiàn)采用此系統(tǒng)對(duì)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(wèn)題及分析

由于污水處理廠收集污水固有的特點(diǎn)，一日三餐后污水來(lái)水量較大，其他時(shí)段來(lái)水量較小，凌晨來(lái)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(guò)載跳閘現(xiàn)象。針對(duì)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(huì)根據(jù)DO（溶解氧）的設(shè)定值對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)行調(diào)控，調(diào)控過(guò)大或過(guò)小引起了鼓風(fēng)機(jī)喘震或者過(guò)載，根據(jù)空氣懸浮風(fēng)機(jī)的特性，喘震或者過(guò)載對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的馬達(dá)損傷極大，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)葉輪卡死或空氣軸承燒毀。同時(shí)實(shí)時(shí)頻繁的調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的 SV值（風(fēng)機(jī)的效率），會(huì)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(duì)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(hào)反饋至中控室，中控室調(diào)度人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溶解氧的需求，通過(guò)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(shí)為避免調(diào)度人員無(wú)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(shí)提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，DO大于2.5mg/L時(shí)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。

[1] 孫利勇.淺談城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工探究[J].科技風(fēng)，2012，（24）：152.

[2] 王林.有關(guān)城市地下綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，（6）：58.

[3] 劉雪梅.淺議循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的阻垢和緩蝕[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014，29（34）：97+117.

[4] 潘旭東，王向明.循環(huán)水中氯離子控制及對(duì)不銹鋼腐蝕機(jī)理探討[J].工業(yè)水處理，2013，3（34）：14-16+20.

[5] 劉清云，張興華，李毓楓，等.集中結(jié)垢與腐蝕控制技術(shù)在長(zhǎng)慶油田的應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2011，（30）：64-66.

[6] 楊琨.淺談城市綜合管廊的設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪，2013，（5）：236-239+3.

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?yàn)榭諝鈶腋★L(fēng)機(jī)與微孔曝氣應(yīng)用。