曝氣池的節能氧化處理
廢水生物處理
在市政廢水處理設施中,廢水好氧生物處理通常在初沉池後的曝氣池或曝氣通道中進行。使用螺旋轉子鼓風機對廢水曝氣,以提供氧氣給微生物。Busch 真空解決方案推出了針對此應用之魯式鼓風機全新產品系列,來確保可靠的氧氣注入。
就使廢水處理設施中的曝氣池曝氣而論,機械魯式鼓風機已成為可用來產生正壓之技術的首選。依託新型 TYR 魯式鼓風機(圖 1),Busch 真空解決方案力求在此應用中設定新的標準。在該過程中,全球真空和壓縮空氣技術的專家 Busch 可仰賴在此領域超過 50 年的經驗。
Busch 的 TYR 魯式鼓風機性能範圍廣,在 1 巴(bar)正壓下可實現每分鐘 2.5 至 73 立方米體積流量。由於運行廢水處理設施是所有市政財政支出的關鍵部分,因此廢水處理設施管理人員和該技術的相關負責人員均認同必須在廢水處理設施中發揮所有節能潛力,以保證最高能效運行並進而減少運行成本。Busch 進一步改良了久經驗證的魯式轉子外觀,從而依據流量完美調整鼓風機增壓段數,實現更有效的空氣壓縮。標配 IE3 效率等級的節能馬達,其亦適用於調頻運行,從而進一步提高能效。
設計 TYR 魯式鼓風機時,特別重視小體積與安靜的運行。由此誕生了可安裝在小空間中的精巧單元(圖 2)。此外,創新的隔音設計可減少噪音排放。使用高精度的螺旋狀齒輪、經噪音最佳化的進氣與排氣過濾器以及高效聲音櫃,為實現比傳統鼓風機更低的噪音排放開闢途徑。
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圖 2:在廢水處理設施之機器室中的 TYR 魯式鼓風機。來源:Busch 真空解決方案。
TYR 魯式鼓風機的運行可用不同的方式來控制。它們可使用 PLC 控制系統連接到廢水處理設施的控制系統。如果在曝氣池中連續測量到的氧氣濃度下降至低於最小值,鼓風機會自動打開並持續運行,直到達到最大值為止。針對較大型或多個曝氣池,可安裝數台 TYR 魯式鼓風機。依據氧氣的需求量,可同時或交替地運行數台 TYR 魯式鼓風機,使所有鼓風機達到相近的運行時間。就調頻魯式鼓風機而言,氧氣供應無需由各個鼓風機的運行時間所控制;恰恰相反,其是由鼓風機的速度與由此產生的體積流量所控制。速度控制能將更為精確的氧氣量注入曝氣池。實際上,這意味著最小值與最大值彼此更接近。另外,也可實現無需變頻驅動的更加簡易控制。例如,如果使用兩台相同的 TYR 魯式鼓風機對曝氣池曝氣,則以鼓風機的設計體積流量之和應對最高污物負荷。例如,德國上普法爾茨行政區的 Schlammersdorf-Vorbach 廢水處理設施就使用了兩台 TYR 魯式鼓風機。兩台鼓風機可以兩種不同速度運行。依據需要的供氧,它們會以全速或以半速運轉。這實現在沒有頻率控制之下以四種體積流量水平運行,以進一步節約能源。TYR 魯式鼓風機的可靠性和易操作性贏得了廢水處理設施管理人員和該技術相關負責人員的認可。萊茵費爾登廢水處理設施的運營經理 Jürgen Nass 表示,其具有明顯優勢:
聲音櫃關閉時,可經由觀察窗從外面檢查齒輪單元和軸承的油位。而且換油很簡單,只要將隔音櫃的門打開,便可輕易地接近加油孔和卸油閥。進氣過濾器的安裝方式使得可從前面取出,不存在雜質落入鼓風機的風險。運行一年後,沒有任何失靈現象,更不用說鼓風機有故障了。
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圖 3:Busch 的 TYR 魯式鼓風機。來源:Busch 真空解決方案。
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圖 4:TYR 魯式鼓風機已打開的聲音櫃內部。加油口和排油口以及可從外部查看的油位觀察窗位於醒目位置。來源:Busch 真空解決方案。