曝气池的节能氧化处理

在城市污水处理设施中,污水好氧生物处理通常发生于初沉池后面的曝气池或曝气渠。使用罗茨风机对污水进行曝气,籍此为微生物提供氧气。普旭 (Busch) 真空泵与真空系统针对此应用发布了全新系列的罗茨风机,可确保进行可靠的氧气注入。
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如涉及污水处理设施中的曝气池,机械罗茨风机已经成为正压发生工艺可用技术的首要选择。普旭(Busch) 真空泵与真空系统力求依托全新的 Tyr 罗茨风机(图 1)为此应用树立新标准。在此过程中,全球各地的真空和压缩空气技术专家可回顾并借鉴 普旭 (Busch) 在此领域逾 50 年的经验。


图 1:城市污水处理设施中的曝气渠

普旭 (Busch) 的 Tyr 罗茨风机性能范围广,在 1 巴 (bar) 正压下可以提供每分钟 2.5 至 73 立方米的体积流量。运行污水处理设施是所有城市财政支出中重要的一项,因此,污水处理设施管理人员及相关技术负责人一致同意必须在污水处理设施中发挥所有节能潜力,以保证运行具有最高能效,藉此降低运行成本。普旭 (Busch) 对具有成熟技术的螺旋转子的外形做了进一步改进,从而可完美根据流量变化调整风机级数,实现更有效的空气压缩。IE3 高能效节能电机为标配设备,也适用于调频操作,从而进一步提高能效。

设计 Tyr 罗茨风机时,特别注重结构紧凑和运行安静这两个特点。一款可安装在狭小空间的紧凑型设备(图 2)随之诞生。此外,还利用创新的隔音设计降低了噪音排放。通过使用高精度螺旋齿轮、经过噪音优化的入口和出口过滤器,以及一个有效的隔音罩,为实现比传统风机更低的噪音排放开辟了途径。


图 2:污水处理设施机房中的 Tyr 罗茨风机

Tyr 罗茨风机的运行可使用不同方式予以控制。它们可以通过 PLC 控制系统连接到污水处理设施的控制系统。如果在曝气池中持续测量得出的氧含量降至低于最小值,风机会自动打开并保持运行状态,直至氧含量达到最大值。针对更大型的曝气池或多个曝气池,可以安装多台 Tyr 罗茨风机。根据氧气需求,多台 Tyr 罗茨风机可以同时运行或交替运行,以使所有风机的运行时间相接近。

对于调频罗茨风机,不需要通过控制各个风机的运行时间来控制氧气供应;相反,它可以通过速度来控制,也就是通过风机产生的体积流量来控制。通过速度控制,可以向曝气池注入更为精确的氧气量。在实践中,这意味着最小值和最大值相近。


图 3: 普旭 (Busch)的 Tyr 罗茨风机

另外,还可能有不使用变频器的更为简单的控制方法。例如,如果使用两台完全相同的 Tyr 罗茨风机对曝气池进行曝气,那么在设计这款风机时可以针对最大污垢负载设计两台风机总共产生的体积流量。例如,德国上普法尔茨行政区的费尔登-赫滕( Schlammersdorf-Vorbach) 污水处理设施就使用了两台 Tyr 罗茨风机。两台风机可以两种不同的速度运行。它们可以全速运行,也可以半速运行,具体取决于所需的供氧量。这样,就可以在不需要频率控制的情况下以四种体积流量水平运行,从而进一步节约能源。

污水处理设施管理人员及相关技术负责人都被 Tyr 罗茨风机的可靠性和易操作性所折服。在费尔登-赫滕( Rheinfelden-Herten) 污水处理设施运营经理尤尔根纳斯 (Jürgen Nass) 看来,优势显而易见:"隔音罩关闭时,可以通过检查窗从外部查看齿轮和轴承的油位。换油很简单,因为只要打开隔音罩,就可以轻松操作注油孔和排油阀。进气过滤器可以从前面取出,不存在杂质落入风机的风险。" 尤尔根纳斯 (Jürgen Nass) 还对风机的可靠性大加赞赏:"运行一年后,没有出现任何运转不良现象,更不用说风机无法工作的情况了。"


图 4: 从Tyr 罗茨风机已打开的隔音罩向内查看。注油孔和排油孔以及油位检查窗位于显眼位置,可从外部查看


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