趙乾

光大水務(wù)運(yùn)營（新沂）有限公司 江蘇徐州 221400

鼓風(fēng)曝氣處理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是曝氣，污水曝氣的順利進(jìn)行是在鼓風(fēng)機(jī)的作用下完成的，鼓風(fēng)機(jī)的整體性能會給曝氣效果造成嚴(yán)重的影響，并且鼓風(fēng)機(jī)的能耗非常高，據(jù)不完全統(tǒng)計其能夠占到污水處理廠總能耗的50%左右。因此，風(fēng)機(jī)選擇的合適與否不僅會影響污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行，而且還會對其經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響。為了確保污水處理廠生產(chǎn)工作的順利實(shí)施，并進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)效益，這就需要結(jié)合其鼓風(fēng)曝氣的實(shí)際情況，選擇適宜的風(fēng)機(jī)，進(jìn)而為污水曝氣過程的順利進(jìn)行提供可靠保障[1]。

1 兩種風(fēng)機(jī)原理和基本特點(diǎn)對比分析

1.1 羅茨風(fēng)機(jī)

1.1.1 工作原理

羅茨風(fēng)機(jī)在工作過程中，在轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)作用下，外界氣體經(jīng)由進(jìn)氣口被吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的縫隙中，然后再通過排氣口進(jìn)行相應(yīng)的排出。在轉(zhuǎn)子的吸氣過程中，隨著氣體進(jìn)入到轉(zhuǎn)子和泵殼之間縫隙，就會將該空間進(jìn)行全封閉，因此，泵腔內(nèi)的氣體不會受到外界力的作用，也就不會被壓縮和膨脹。當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口的邊緣后，該封閉空間就會與排氣側(cè)進(jìn)行聯(lián)通，在排氣側(cè)高壓強(qiáng)的作用下，氣體會返沖進(jìn)入該封閉空間，這就會造成氣體壓強(qiáng)的突然升高。隨著轉(zhuǎn)子的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣體會最終排放到泵外[2]。

表1 羅茨風(fēng)機(jī)和單級高速離心風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)對比表

1.1.2 特點(diǎn)

（1）羅茨風(fēng)機(jī)的造價較低，并且其整體結(jié)構(gòu)相對簡單，易于控制和維護(hù)；

（2）壓力會隨著背壓而發(fā)生相應(yīng)的變化，小流量高速風(fēng)機(jī)的工作效率較高；

（3）相較于單級和多級的離心風(fēng)機(jī)，羅茨風(fēng)機(jī)的效率較低；

（4）當(dāng)羅茨風(fēng)機(jī)的流量超過120m3/min 時，其風(fēng)機(jī)體積就會變得非常巨大，需要占用非常大的面積。

1.2 單級高速離心風(fēng)機(jī)

1.2.1 工作原理

單級高速離心風(fēng)機(jī)通過旋轉(zhuǎn)的葉輪將電機(jī)所具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動能，在離心風(fēng)機(jī)的帶動下，外界氣體經(jīng)由葉輪進(jìn)口并流入到出口的過程中，氣體在流速和壓力兩方面都有不小的提升，其中所含有的能量也逐漸提高。在葉輪的帶動下所排出的氣體經(jīng)過壓出室后，就能將其所具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，然后沿排出管路輸送出去，在這個過程中，葉輪進(jìn)口處由于氣體被排出而形成一定大小的真空區(qū)域，氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進(jìn)口，于是旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體[3]。

1.2.2 特點(diǎn)

（1）單級高速離心風(fēng)機(jī)在工作過程中的轉(zhuǎn)速非常高，高達(dá)20000r/min，高轉(zhuǎn)速會帶來高噪音，這就會給周圍環(huán)境造成不利影響。

（2）在滿載的狀態(tài)下，其工作效率非常高，但是無法對其進(jìn)行變頻調(diào)速，難以結(jié)合實(shí)際的工作需求，進(jìn)行有針對性的調(diào)整，這就會造成能量的浪費(fèi)；

（3）單級高速離心風(fēng)機(jī)能夠以較小的體積實(shí)現(xiàn)較大的流量，這就能夠大大減小風(fēng)機(jī)的占地面積；

（4）其控制系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)非常復(fù)雜，這就會給維修保養(yǎng)人員帶來不小的難度，進(jìn)行大修時往往需要制造廠商的技術(shù)人員提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)；

（5）由于其操作難度校對較大，在上崗前，就需要對操作人員進(jìn)行系統(tǒng)全面的培訓(xùn)；

（6）整體設(shè)備的投資成本非常高，單機(jī)流量大于300m3/min的性能價格比高。

2 綜合性能對比分析

兩種風(fēng)機(jī)的工作性能對比如表1 所示。

根據(jù)上表能夠看出：①隨著流量的逐漸增加，單級高速離心風(fēng)機(jī)的單位成本的下降趨勢非常明顯；而羅茨風(fēng)機(jī)的單位成本具有上升的趨勢，尤其是當(dāng)流量超過50m3/min 后，單位成本急劇提高。在相同的流量條件下，羅茨風(fēng)機(jī)的功率要高于后者，其所帶來的能耗也較高；②在較小流量的工作條件下，兩種風(fēng)機(jī)之間的效率和能耗差異較小，但是羅茨風(fēng)機(jī)具有較低的成本，其性價比非常高；③在中、大流量的工作條件下，羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速難以提升，導(dǎo)致其工作效率較低，而離心機(jī)的成本相對較低，能耗也較低，工作效率較高，具有較高的性價比。

3 經(jīng)濟(jì)效益對比分析

就單臺的投資費(fèi)用而言，羅茨風(fēng)機(jī)較單級高速離心風(fēng)機(jī)相對較低，但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中，前者的運(yùn)行費(fèi)用較高。通過對兩種風(fēng)機(jī)的總投資和性價比進(jìn)行系統(tǒng)全面的對比分析，能夠發(fā)現(xiàn)單級高速離心風(fēng)機(jī)具有比較明顯的優(yōu)勢，對于上述的工作情況，則需要優(yōu)選單級高速離心風(fēng)機(jī)。在實(shí)際的污水處理設(shè)計過程中，要結(jié)合鼓風(fēng)曝氣的實(shí)際情況，進(jìn)行有針對性的選擇，進(jìn)而在確保曝氣質(zhì)量的前提下，為污水處理廠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

總而言之，風(fēng)機(jī)是污水處理廠鼓風(fēng)曝氣過程中的關(guān)鍵設(shè)備，為了確保污水處理曝氣過程的順利進(jìn)行，就要結(jié)合污水處理廠的實(shí)際情況，選擇適宜的風(fēng)機(jī)，進(jìn)而不斷提高污水的曝氣質(zhì)量，為污水廠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。