污水處理廠(chǎng)常用的幾種鼓風(fēng)機性能特點(diǎn)及適用場(chǎng)合對比。國內污水處理廠(chǎng)大部分采用的是生物曝氣工藝，鼓風(fēng)機是該工藝的核心設備，而且鼓風(fēng)機是整個(gè)污水廠(chǎng)能耗最大的設備，它的性能和運行經(jīng)濟性，對污水處理廠(chǎng)的正常運作、長(cháng)期效益起著(zhù)重要作用。

本文結合一些污水處理廠(chǎng)運行的實(shí)例，對幾種不同類(lèi)型的鼓風(fēng)機的性能特點(diǎn)、適用范圍進(jìn)行了對比概括，可為新建、擴建污水處理項目設備選型作借鑒。

一、污水處理廠(chǎng)常用的風(fēng)機種類(lèi)

污水處理廠(chǎng)應用的風(fēng)機種類(lèi)主要有：羅茨鼓風(fēng)機(一般為三葉羅茨鼓風(fēng)機)、多級離心鼓風(fēng)機、單級離心鼓風(fēng)機和空氣懸浮鼓風(fēng)機。

二、四種風(fēng)機的性能對比

1. 風(fēng)量調節

鼓風(fēng)機的的風(fēng)量調節有出口節流調節、進(jìn)氣節流調節、進(jìn)出口導葉組合調節和變頻調節等方式。出口節流調節是人為的加大管網(wǎng)阻力的調節方法，會(huì )使整個(gè)裝置效率大大下降。進(jìn)氣節流調節通過(guò)改變進(jìn)氣閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)改變風(fēng)機性能曲線(xiàn)達到調節目的，此方法簡(jiǎn)便易行并可節約能耗。進(jìn)出口導葉組合調節是根據入口溫度、壓縮機內的差分壓力、要求的流量變化通過(guò)程序調節導流系統和擴散系統，使風(fēng)機運行在最佳工況。變頻調節是通過(guò)變頻技術(shù)改變風(fēng)機轉速從而改變風(fēng)量的調節方式。

羅茨鼓風(fēng)機一般采用出口節流調節，還可采用變頻控制，調節的范圍較廣。

多級離心鼓風(fēng)機一般采用進(jìn)氣節流調節，但調節效果不大理想。它也可采用先進(jìn)的變頻調速技術(shù)，功耗基本上與流量同步減小。流量調節范圍在 70-100%之間，調節范圍較窄。

單級離心鼓風(fēng)機無(wú)法采用變頻調速，流量是采用進(jìn)風(fēng)導葉和出風(fēng)導葉的組合調節。在恒速運轉下，空氣流量能連續向下調節至 45%。

空氣懸浮離心鼓風(fēng)機采用直流電機及調速控制系統，調節葉輪轉速，從而調節流量，流量可調范圍 20-100%，范圍廣。

2. 效率

不管是何種風(fēng)機，其效率都是相對的，在實(shí)際運行中不可能總是保持最高效率，任何外部增加的阻力(如閥門(mén)、管道彎頭、曝氣器阻力、水位變化等)都會(huì )使效率降低。所以要保持鼓風(fēng)機高效率運行，和工藝流程設計、風(fēng)機的合理選用是密不可分的。

在同等條件下，四種鼓風(fēng)機中，空氣懸浮鼓風(fēng)機的效率最高，它采用直流電機，電機效率可高達 97﹪。其余三種鼓風(fēng)機，在流量較小時(shí)，羅茨鼓風(fēng)機、多級離心鼓風(fēng)機、單級離心鼓風(fēng)機效率差異不是很顯著(zhù);中等流量以上，由于羅茨式轉速無(wú)法提高，效率較低，另兩種離心風(fēng)機差距較小;大流量時(shí)，單級離心鼓風(fēng)機效率最高。

一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)口鼓風(fēng)機的效率比同類(lèi)型的國產(chǎn)風(fēng)機效率要高一些。

3. 維護保養

羅茨鼓風(fēng)機屬于簡(jiǎn)單的回轉機械，易于控制和維護;

多級離心鼓風(fēng)機轉速低，不需要復雜的潤滑系統，一般采用全風(fēng)冷式設計，無(wú)需用冷卻器，操作簡(jiǎn)單，備件少，維護量不大;

單級離心鼓風(fēng)機構造復雜，運轉轉速高(一般超過(guò)15000r/ min)，相對維護保養要求高，大修必須請制造原廠(chǎng)支援?？刂葡到y、潤滑系統非常復雜，操作也相對復雜，需要特別訓練的操作人員;

空氣懸浮鼓風(fēng)機無(wú)齒輪箱、聯(lián)軸器、冷卻系統和油潤滑系統，長(cháng)期無(wú)需維修保養，維護量極小。

4. 運行穩定性

羅茨鼓風(fēng)機結構簡(jiǎn)單，葉輪磨損小，運轉平穩，性能穩定，可以長(cháng)期連續運轉;

多級離心鼓風(fēng)機轉速低，在額定轉速范圍內及相對恒定供氣量和氣壓的場(chǎng)合可靠性高，但它抗外部壓力變化的自身調節能力差，容易出現喘振;

單級離心鼓風(fēng)機技術(shù)比較先進(jìn)，也較為成熟，穩定性高，壓力基本保持恒定，可以長(cháng)期連續運行，故障率不高;

空氣懸浮離心鼓風(fēng)機現階段均為進(jìn)口產(chǎn)品，進(jìn)入中國市場(chǎng)的時(shí)間不長(cháng)，長(cháng)期運行的穩定性、售后服務(wù)、零配件供應等方面問(wèn)題有待驗證。

5. 適用場(chǎng)合

羅茨鼓風(fēng)機采用皮帶傳動(dòng)，轉速無(wú)法提高，不適用于大流量場(chǎng)合，一般低于150m3/h較為經(jīng)濟。最適用于污水廠(chǎng)的曝氣沉砂池及處理規模1萬(wàn)m3/d以下的小型污水廠(chǎng)，特別是壓力與流量隨時(shí)間變化而變化的工藝和場(chǎng)合。

多級離心風(fēng)機對于中小型污水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)具有更好的性?xún)r(jià)比和良好的長(cháng)短期效益，它只適用于相對恒定供氣量和氣壓的污水處理工藝，不適用于間歇曝氣工藝和管網(wǎng)壓力驟然升高、變化速率快的工藝，單機流量在100～400m3/min時(shí)具有較好的性?xún)r(jià)比。

單級離心鼓風(fēng)機單機流量大，壓力基本恒定，滿(mǎn)載效率高，適用于大中型污水廠(chǎng)，適應各種工藝調節。單級離心鼓風(fēng)機單機流量在800m3/min時(shí)性?xún)r(jià)比高。

空氣懸浮離心鼓風(fēng)機單機功率和風(fēng)量都做不大，不適合大型污水廠(chǎng)，用在小型污水廠(chǎng)投資又大，所以最適用于中型污水廠(chǎng)，并適應各種工藝調節。

三、應用實(shí)例

1. 某一污水廠(chǎng)處理規模為5萬(wàn)m3/日，采用UNITANK工藝，該廠(chǎng)采用了兩臺國際知名品牌的多級離心鼓風(fēng)機進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，一用一備，電機功率為200KW。實(shí)際運行中鼓風(fēng)機需維持在較高頻率 (65～68Hz) 下運行，降低工作頻率鼓風(fēng)機極易出現喘振甚至停機。

出現上述問(wèn)題的原因主要有以下兩個(gè)方面：

一是，UNITANK工藝生化池周期性間歇曝氣造成管網(wǎng)供氣量周期性變化，即管路壓力周期性驟然升高;

二是，多級離心鼓風(fēng)機工作曲線(xiàn)窄，轉速低，自身調節抗外部壓力驟然升高的能力差。長(cháng)期在高頻率下運行，會(huì )產(chǎn)生以下不利的影響：在該運行頻率下，鼓風(fēng)機的流量達到6000m3/h以上，供給生化池的氣量過(guò)多，造成生化池溶解氧過(guò)高，工藝難以調控;鼓風(fēng)機能耗高;該鼓風(fēng)機配備的是普通電機，超頻使用，電機發(fā)熱嚴重，縮短壽命。

2. 另一污水廠(chǎng)處理規模為1.5萬(wàn)m3/日，采用UNITANK工藝，該廠(chǎng)采用了三臺合資品牌的羅茨鼓風(fēng)機進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，設計兩用一備，電機功率為90KW，兩臺配變頻電機，一臺定頻。實(shí)際運行中，由于水量不足，平均處理量約為4000m3/日，大部分時(shí)間只需開(kāi)一臺風(fēng)機，而且運行頻率在25～35Hz之間。從理論上講羅茨風(fēng)機是可以在0Hz～50Hz范圍內使用的，但電機運行頻率長(cháng)期過(guò)低時(shí)，會(huì )造成電流大，電機發(fā)燙，整體震動(dòng)偏大，噪音高。轉速過(guò)低還會(huì )造成潤滑不良，齒輪容易磨損，影響風(fēng)機壽命，而且效率也很低。

四、結 論

污水處理廠(chǎng)選擇鼓風(fēng)機，應根據規模、工藝、投資目的、使用條件來(lái)有所側重的選擇。

對于處理規模1萬(wàn)m3/d以下的小型污水處理廠(chǎng)，無(wú)論何種工藝，選擇簡(jiǎn)單可靠的羅茨風(fēng)機是最合適的，因為它投資成本和運行成本低，總體經(jīng)濟效益佳。

對于中型污水處理廠(chǎng)，可以選擇多級離心鼓風(fēng)機和空氣懸浮離心鼓風(fēng)機，但多級離心鼓風(fēng)機只適用于相對恒定供氣量和氣壓的污水處理工藝，如A2/O工藝。為方便調節流量，有必要配備變頻器進(jìn)行調速，且要求配套變頻電機。而空氣懸浮離心鼓風(fēng)機適合各種污水處理工藝，機房建造成本低，運行節能，綜合經(jīng)濟效益好，推薦售后服務(wù)完善的地區應用。當然，如果不需多考慮投資成本的話(huà)，單級離心風(fēng)機也是理想的選擇。

對于大型污水處理廠(chǎng),單級高速離心風(fēng)機是最佳選擇，因為它單機流量大，壓力恒定，適合各種工藝，效率也高。

對于處理規模設計超前的污水處理廠(chǎng)，更應考慮選擇流量調節范圍廣的風(fēng)機。