王永全

（廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建 廈門 361000）

1 背景

為了對污水進行處理，國內(nèi)外對處理方法進行了大量研究，并形成了五花八門的污水處理技術(shù)，但其中使用量最大、使用最普及也最成熟的技術(shù)是活性污泥法。在該法中，為了向水中充氧，必須向水中鼓入大量空氣，因而必須選用合適的鼓風(fēng)機。該工藝過程中，產(chǎn)生作用的是空氣中的氧氣，因此，需保證足夠的鼓風(fēng)空氣流量。同時，鼓風(fēng)機需提供滿足曝氣池池深加1 米的水壓力。低于此壓力，容易使得壓力不足而流量不足，甚至鼓風(fēng)機不產(chǎn)氣。高于此壓力，則對污水池沒有好處，浪費鼓風(fēng)機的能耗。由于在整個污水處理工程中，風(fēng)機所消耗的能量占了整個系統(tǒng)所消耗能量的一半以上，因而風(fēng)機的選型顯得特別重要。在項目運行中，除了要滿足以上的流量、壓力要求外。由于污水處理場所人員進出較為頻繁，需要綜合考慮設(shè)備的放熱、噪聲、故障率等影響因素。

2 鼓風(fēng)機比較

2.1 羅茨鼓風(fēng)機

依靠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，輸送空氣。在羅茨鼓風(fēng)機內(nèi)部轉(zhuǎn)子和機殼組成的腔體內(nèi)，空氣的體積沒有變化。在羅茨鼓風(fēng)機設(shè)備內(nèi)，氣體無壓力變化。依靠羅茨鼓風(fēng)機外部，氣體容積的變化提升壓力。羅茨鼓風(fēng)機為外壓縮。因此，羅茨鼓風(fēng)機的壓力，能滿足末端的污水站曝氣池的壓力需求，且不會超出水池壓力的需求，即壓力無浪費。羅茨風(fēng)機一般安裝有消音的吸氣過濾裝置，能減少部分噪聲。轉(zhuǎn)子有兩葉或三葉的方式，會產(chǎn)生周期性的脈沖，設(shè)備運行震動大，噪聲大。三葉的轉(zhuǎn)子，對于能部分降低設(shè)備的運行噪聲，但設(shè)備運行噪聲超過100 分貝，工作場所噪音容易超過職業(yè)健康標準。羅茨鼓風(fēng)機在生活污水處理系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛, 但其運行時產(chǎn)生的噪聲危害相當(dāng)嚴重。羅茨風(fēng)機采用潤滑油進行轉(zhuǎn)子密封和軸承潤滑。在使用過程中，需定時更換和添加潤滑油。羅茨風(fēng)機運動部件比較簡單，設(shè)備故障率低，使用壽命長。羅茨風(fēng)機由于運行震動大，因此，一般要設(shè)計有專門的設(shè)備基礎(chǔ)，并且在設(shè)備基礎(chǔ)上預(yù)留有螺栓孔洞，以便于羅茨鼓風(fēng)機安裝就位準確后，再對螺栓孔洞進行二次澆筑，使得羅茨風(fēng)機安裝就位牢固可靠。

2.2 旋渦式鼓風(fēng)機

旋渦式鼓風(fēng)機主要有多級離心式風(fēng)機、單級高速離心式風(fēng)機。單級高速離心式風(fēng)機又分為空氣懸浮鼓風(fēng)機、磁懸浮鼓風(fēng)機。旋渦鼓風(fēng)機的葉輪由葉片組成。葉輪葉片中間的空氣受到了離心力的作用，向葉輪的邊緣運動，進入殼體環(huán)行空腔，壓力提升。離心式鼓風(fēng)機，受壓力出氣端的阻力影響大。當(dāng)使用氣壓大于或等于多級離心鼓風(fēng)機的額定壓力，氣體在蝸體內(nèi)隨葉輪旋轉(zhuǎn)，機械效能大大降低，不能保證生物需氧量。出氣端阻力增大，出氣流量減小，且設(shè)備容易發(fā)生喘振，影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。渦旋鼓風(fēng)機較適用于大污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行工況。旋渦式鼓風(fēng)機依靠葉片的離心力作用進行增壓。因此，對旋渦式鼓風(fēng)機的流量和壓力的選型較為重要。選型需同時考慮污水系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定鼓風(fēng)的流量需求、壓力需求。由于旋渦式鼓風(fēng)機為速度型風(fēng)機，因此，可以通過安裝變頻器，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的運行頻率，達到降低鼓風(fēng)機的運行速度，降低鼓風(fēng)機的鼓風(fēng)風(fēng)量。同時，需要在此流量下，滿足污水池曝氣壓力的最低要求。因此，在正常情況下，旋渦式鼓風(fēng)機變頻的幅度較小。否則，可視為設(shè)備初始配置時，揚程配置過大不合理。鼓風(fēng)機在初始配置時，需同時需考慮變頻需求下旋渦式鼓風(fēng)機系統(tǒng)的組合配置。盡量減少出現(xiàn)流量和揚程配置差別顯著的情況。旋渦式鼓風(fēng)機運行噪聲較小。對大型污水站，可以考慮單獨設(shè)置風(fēng)機房的方式，阻隔設(shè)備的運行噪音。

2.3 螺桿式鼓風(fēng)機

螺桿式鼓風(fēng)機，由單螺桿或雙螺桿及其腔體構(gòu)成。螺桿旋轉(zhuǎn)過程中，腔體變小，實現(xiàn)對空氣的壓縮，空氣壓力提升。螺桿式鼓風(fēng)機的調(diào)節(jié)范圍大，可實現(xiàn)0 ～100%的容量控制，運行平穩(wěn)，噪聲較小。較適用于中小型、負荷變化頻繁的污水處理站。

由于螺桿式鼓風(fēng)機負荷調(diào)節(jié)范圍大，便于頻繁啟停，運行能耗較低，可以采用箱式安裝的形式，降低設(shè)備噪音。所以，項目選擇采用螺桿式鼓風(fēng)機。

3 螺旋式鼓風(fēng)機的注意事項

3.1 進風(fēng)需過濾

螺桿式鼓風(fēng)機，吸附污水站周圍的空氣，經(jīng)過雙螺桿進行壓縮。雙螺桿之間距離極小。有些螺桿采用特氟龍涂層，以便減少螺桿之間的間隙。如進風(fēng)未進行過濾，將使得螺桿容易被污染，甚至粗顆粒，將使得涂層破損。磨損后的轉(zhuǎn)子，會造成漏氣，產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣壓力降低，可以采用重新進行涂涂層方式進行修補。需定期對進風(fēng)過濾器進行清洗或更換，以減少因過濾器的臟堵，進風(fēng)阻力增加造成進行量減少。在使用過程中，也需關(guān)注壓縮效率。當(dāng)使用年限較大或壓縮效率下降較大時，需檢查轉(zhuǎn)子涂層是否有脫落的情況。對于涂層脫落的轉(zhuǎn)子，可以采用涂層修復(fù)的方式或整體更換轉(zhuǎn)子。

3.2 定時更換潤滑油

螺桿式鼓風(fēng)機，采用潤滑油潤滑軸承和變速齒輪。潤滑油噴到壓縮轉(zhuǎn)子中，作為壓縮轉(zhuǎn)子密封材料，潤滑油在轉(zhuǎn)子中形成油膜，減小轉(zhuǎn)子之間的間隙，減少高壓區(qū)域的空氣通過轉(zhuǎn)子之間的間隙流竄到低壓區(qū)域，降低了壓縮效率。在使用過程中，潤滑油將逐漸被污染和變質(zhì)。潤滑油中雜質(zhì)和水分含量增大，潤滑性能逐漸降低。因此，在使用過程中，需定時更換潤滑油過濾器和更換潤滑油。

3.3 做好疏水管理

在壓縮過程中，水蒸汽被壓縮放熱，并經(jīng)風(fēng)冷或水冷，冷凝為冷凝水。需及時排除轉(zhuǎn)子，管路中的冷凝水，以防止對轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子涂層、管路的腐蝕，換熱性能下降。疏水有電子式疏水閥和機械式疏水閥。疏水閥容易臟堵故障，也需要定期進行清洗檢修。疏水閥的疏水管道可以采用透明的管道，疏水后的出水口，也可以采用裸露的安裝方式，以便于可以隨時觀察設(shè)備的疏水情況。

3.4 做好含氧量測定

在曝氣池中安裝含氧量測試儀。根據(jù)測得的曝氣池水中含氧量，作為鼓風(fēng)機開關(guān)機和變頻運行的調(diào)節(jié)依據(jù)。曝氣池中的曝氣頭需完好，沒有出現(xiàn)臟堵或者破裂的情況。否則，將使得曝氣的空氣流在曝氣池內(nèi)形成大的空氣泡?？諝馕磁c氧化曝氣池內(nèi)污水充分接觸，空氣便上升排到曝氣池外，造成鼓風(fēng)機空氣流的浪費，鼓風(fēng)機運行效率下降。

3.5 做好設(shè)備與環(huán)境降噪

鼓風(fēng)機具有較大的運行噪聲，可以采用機箱將鼓風(fēng)機包裹起來。在機箱的內(nèi)表面安裝有多孔吸音材料。對于鼓風(fēng)機的吸氣口，也采用安裝彎頭、格柵、海綿等方式，減少噪音直接散發(fā)到機箱外圍。做好鼓風(fēng)機設(shè)備的固定與減震措施，例如，采用橡膠減震，以減少設(shè)備的震動噪音。鼓風(fēng)機出氣管道上盡量減少彎頭，以減少氣流對管道的沖擊，減少氣流的擾動，由此減少設(shè)備運行噪聲和設(shè)備、管道震動噪聲。

在鼓風(fēng)機周圍的建筑墻面上，安裝有小孔的吸音孔板。吸音孔板內(nèi)填充有玻璃棉吸音材料，能有效降低環(huán)境的噪聲。做好建筑門窗的密封工作，防止室內(nèi)噪聲散播到室外，造成室外環(huán)境噪聲超標。當(dāng)進行設(shè)備檢修時，檢修人員可以佩戴降噪耳機，以避免噪音對聽力的傷害。

4 結(jié)語

螺桿式鼓風(fēng)機適用于中小型的污水處理站的曝氣池曝氣，曝氣空氣量的運行調(diào)節(jié)范圍大，運行節(jié)能，噪音低。通過對于曝氣池的含氧量測量和曝氣池PLC 控制系統(tǒng)的聯(lián)合控制，可以實現(xiàn)螺桿式鼓風(fēng)機的自動、節(jié)能運行。通過綜合設(shè)備、環(huán)境降噪措施，可以有效降低設(shè)備的運行噪音，滿足設(shè)備的運行、檢修需求。