在污水處理中，我們常常會聽到曝氣這一詞語，很多用戶都不了解，其實離心式鼓風機曝氣是指用向水中充氣或機械攪動等方法增加水與空氣接觸面積的過程，曝氣是廢水需氧生物處理的中間工藝。那么在污水處理過程中，曝氣的作用是什么呢?下面來具體了解一下。
1、曝氣的基本作用是產生并維持空氣(或氧氣)有效地與水接觸，在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度。
2、供氧外，還在曝氣池區產生足夠的攪拌混合作用，促進水的循環流動，實現活性污泥與廢水的充分接觸混合。
3、維持混合液具有一定的運動速度，使活性污泥在混合液中始終保持懸浮狀態。
看過上述文章是不是覺得其實
離心式鼓風機曝氣也沒有那么了不起，其實不然，在處理污水的過程中，曝氣起到很大的作用。其實不只是曝氣，在對污水處理的過程中，每一環節都是必不可少的，所以提醒廣大用戶，千萬不要忽略對每一個環節的維護和保養。
空氣懸浮離心鼓風機在污水處理廠中的應用
摘要：
鼓風機是曝氣處理工藝污水處理廠中的`關鍵設備.該文結合工程實例,介紹了空氣懸浮鼓風機在污水處理廠中的應用前景.
作 者：
宋文清 Song Wenqing
作者單位：
上海市政工程設計研究總院,上海,
期 刊：
城市道橋與防洪
Journal：
URBAN ROADS BRIDGES & FLOOD CONTROL
年，卷(期)：
2010, (8)
分類號：
X703.3
關鍵詞：
空氣懸浮鼓風機 污水處理廠 應用 蕪湖
目前,國內的二級生物處理污水廠大多數采用鼓風曝氣工藝,而鼓風機是此工藝中最為關鍵的設備,鼓風機的能耗有時占污水廠的總能耗的60%左右,因此污水處理廠選用何種形式的風機是一個非常重要的問題。風機選擇正確與否與投資大小和運行管理費用密切相關,涉及到投資是否合理、長期效益高低問題。
風機的種類主要有羅茨風機,多級離心風機和單級離心風機,近年又出現了磁懸浮和氣懸浮風機。下面只針對目前污水廠應用得較多的羅茨風機、多級離心風機和單級離心風機進行比較說明。
各種風機的原理和基本特點
1、羅茨風機
1. 1 羅茨風機的工作原理
由于轉子的不斷旋轉,被抽氣體從進氣口吸入到轉子與泵殼之間的空間v0 內,再經排氣口排出。由于吸氣后v0 空間是全封閉狀態,所以在泵腔內氣體沒有壓縮和膨脹。但當轉子頂部轉過排氣口邊緣,v0 空間與排氣側相通時,由于排氣側氣體壓強較高,則有一部分氣體返沖到空間v0 中去,使氣體壓強突然增高。當轉子繼續轉動時,氣體排出泵外。
1. 2 羅茨風機的特點
?、賰r格低，最簡單的回轉機械，易于控制和維護;
②壓力隨背壓變化;小流量高速風機效率較高;
?、坌室话愕陀诙嗉?、單級離心風機;
④流量大于120m3/ min 時占地面積大。
2、多級離心風機
2. 1 多級離心風機的工作原理
離心鼓風機依靠旋轉葉輪對氣體的作用把電機的機械能傳遞給液體。由于離心鼓風機的作用,氣體從葉輪進口流向出口的過程中, 其速度能(動能)和壓力能都得到增加,被葉輪排出的氣體經過壓出室,大部分速度能轉換成壓力能,然后沿排出管路輸送出去,這時,葉輪進口處因氣體的排出而形成真空或低壓,氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進口,于是旋轉著的葉輪就連續不斷地吸入和排出氣體。
2. 2 多級離心風機的特點
?、俚娃D速機械,可靠性高,使用壽命長;
?、谫徺I成本較低;備件為標準件,費用低;不需要復雜的潤滑系統;
?、垡子诓捎萌L冷式設計,無冷卻水相關故障和維保費用;
④操作維護簡單,不需要特別訓練的操作維修人員(這對于遠離大都市的工廠很重要) ;
⑤滿載效率高于羅茨風機,略低于單級離心風機;
⑥電機功率小于400kW的機型可選用變頻調速和直連驅動方式,可大大提高部分負載的工作效率。在大部分工況下,變頻調速的多級離心機效率會高于單級離心機,由于部分負載是污水處理廠最典型的工況,因此多級離心風機對于中小型污水處理廠來說具有更好的性能價格比和良好的長短期效益;
?、咴胍舻陀诹_茨風機和單級離心風機;
?、鄦螜C流量在100～400m3/ min 時具有最好的性能價格比。
3、單級高速離心風機
3. 1 單級離心風機的工作原理
基本原理與多級離心風機一樣?？諝鈴墓娘L機吸入管進入進口導葉調節器。主驅動電機借助聯軸器與增速齒輪聯接,增速齒輪驅動高速轉動的三元半開式葉輪對氣體進行作功,氣體再經擴壓器、蝸室、排氣消聲器、擴壓管排出。
3. 2 單級離心風機的特點
①高轉速(一般超過20000r/ min) ,噪音高;
?、跐M載效率高,無法采用變頻調速,部分負載能耗高;
?、鄞罅髁肯鄬φ嫉孛娣e小;
?、芸刂葡到y非常復雜;潤滑系統非常復雜;維護保養復雜,大修必須請制造原廠支援;
⑤需要特別訓練的操作人員;
?、拊O備投資大;單機流量大于300m3/ min 的性能價格比高。
三種風機綜合對比
目前國內的市政污水廠的風機以進口產品居多,下面比較是建立在進口風機的各項參數上的：
三種風機的能耗對比見:三種風機流量—功率曲線圖(見圖1) 。在流量較小時,三種風機效率差異不是很顯著;對于大流量風機,由于羅茨式轉速無法提高,效率較低;另兩種離心風機差距較小。
三種風機的投資成本對比見：三種風機流量—單位流量成本曲線圖(見圖2)。從上面曲線圖可以看出：
?、傩×髁糠秶喝N風機的能耗相差很小,但是羅茨鼓風機的成本最低,性價比最好。
②中流量范圍：雖然多級離心風機成本比羅茨鼓風機稍高,但是其能耗低、效率高,性價比最好。
?、鄞罅髁糠秶簡渭夒x心成本最低,能耗也最低,性價比最好。
離心風機的流量調節- 部分負載功耗(見圖3) 。從上面曲線圖可以看出：
①部分負載:在進行風機選型時,流量和壓力會有一定的設計余量,特別是流量,一般會有20 %～30 %的余量;同時由于污水量和水質的波動,每時每刻所需的風量也在變化。所以嚴格地說,風機總是在部分負載而總是滿載,因而必須對風機的流量進行調節。
②單級離心風機流量調節:必須采用進口導葉和出口導葉調節,但當流量減小時,功耗并不是同比例減小(如圖3 示) ,因此部分負載的效率低,能耗大。
原標題：鼓風機在污水處理應用中遇到的問題及發展趨勢
在污水處理廠生產運行中，鼓風機主要用于污水處理階段的預曝氣、好氧生化處理鼓風曝氣、混合攪拌等。鼓風機是工藝的核心設備，而且也是整個污水廠能耗較大的設備。它的性能和運行的經濟性，對污水處理廠的正常良性運行起著非常重要的作用。
國內目前在城市及工業污水處理中常用的鼓風機主要有兩種，一種為羅茨鼓風機，一種為離心式鼓風機。離心式鼓風機分為單級高速鼓風機和多級低速鼓風機。
多級離心鼓風機外觀圍低，能耗較高，維修頻率高。多級離心風機為多級、單吸入、雙支承結構，由轉子、機殼、進風口、出風口、軸承座、密封組、消聲器、電動機、控制系統等組成。
單級高速鼓風機基本原理與多級離心風機一樣。空氣從鼓風機吸入管進入進口導葉調節器。主驅動電機借助聯軸器與增速齒輪聯接,增速齒輪驅動高速轉動的三元半開式葉輪對氣體進行作功,氣體再經擴壓器、蝸室、排氣消聲器、擴壓管排出。
是近些年的運行參數對比，在對比參數中我們發現溫度較高是多級離心風機最大的弊病，很多故障都由其引起。高溫低效是這一類風機的通病，尤其運用在污水處理廠會造成風機喘振，風壓過高，電流過大等等問題。
現空氣懸浮風機在污水處理廠的使用前景非常樂觀，因其先進的技術優勢給我們帶來的 不僅僅是可靠的設備，能耗的節約也給我們帶來了巨大的經濟效益。單級空氣懸浮離心鼓風機將會越來越被大家所認可，最終在污水處理行業得到廣泛的應用。
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羅茨風機與單級、多級離心鼓風機的主要區別，不同的風機有著不同的適用范圍，羅茨風機、多級離心風機和單級高速離心風機各自的流量范圍也有較大的差異。
1、羅茨鼓風機的特點
①價格相對低；比較簡單的回轉機械，易于控制和設備維修保養；
?、趬毫﹄S背壓變化；小流量高速風機效率較高；
?、坌室话銇碚f低于多級、單級離心風機；
?、芰髁看笥?20m3/min時占地面積大。
2、多級離心風機的特點
①低轉速機械，可靠系數高，使用周期長；
?、谟嗁彸杀鞠鄬Ω撸?/p>
?、垡子谶\用全風冷式設計，無冷卻水相關的故障和維修保養費用；
?、軐嶋H操作設備維修保養比較簡單，無需有著特訓的實際操作檢修工作人員；
⑤滿載效率高于羅茨鼓風機，略低于單級離心風機；
?、揠姍C功率低于400kW的機型可選用變頻調速和直連驅動的方式，可大幅度提高一部分負載的工作效率。在絕大多數工況下，變頻調速的多級離心機效率會高于單級離心機，由于一部分負載是污水處理廠最典型性的工況，因此多級離心風機相對于大中小型污水處理廠而言有著更加好的性能價格比和良好的長短期效益；
⑦噪音低于羅茨鼓風機和單級離心風機；
?、鄦螜C流量在100～400m3/min時有著最好的性能價格比
3、單級高速離心鼓風機特點
?、俑咿D速(一般來說超過20000r/min)，噪音高；
?、跐M載效率高，沒法運用變頻調速，部分負載耗能高；
?、鄞罅髁肯鄬π哉嫉孛娣e??；
?、芸刂葡到y十分復雜，潤滑系統十分復雜，設備維修保養比較復雜，設備大修需用請生產制造原裝廠支持；
⑤需用有著特訓的實際操作工作人員；
?、迿C械設備投資大；單機流量大于300m3/min的性能價格比高。
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羅茨鼓風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，葉輪端面和風機前后端蓋之間及風機葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動下風從風機進風口沿殼體內壁輸送到排出的一側。
離心風機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。離心風機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻；鍋爐和工業爐窯的通風和引風；
羅茨鼓風機與離心風機的區別
1、工作原理不同，離心風機用的是曲線風葉，靠離心力將氣體甩到機殼處，而羅茨鼓風機用的是兩個8字形的風葉，它們間的間隙很小，靠兩個葉片的擠壓，將氣體擠至出氣口。
2、由于工作原理不同，一般它們的工作壓力不同，羅茨鼓風機的出氣壓力比較高，而離心風機比較小。
3、風量不同，一般羅茨鼓風機用在風量要求不大但壓力要求較高的地方，而離心風機用在壓力要求低，風量要求大的地方。
4、制造精度不一樣，羅茨鼓風機要求的精度很高，對裝配要求也很嚴，而離心風機比較松。當然還有一些小區別就不說了。
5、如果負載需要的是恒流量效果的情況時就用羅茨鼓風機。因為羅茨鼓風機屬于恒流量風機，工作的主參數是風量，輸出的壓力隨管道和負載的變化而變化，風量變化很小。羅茨鼓風機是一種高壓風機，羅茨鼓風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，把氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。如果負載需要的是恒壓效果的情況時就用離心風機。因為離心風機屬于恒壓風機，工作的主參數是風壓，輸出的風量隨管道和負載的變化而變化，風壓變化不大。離心式風機，風壓力不大?？諝獾膲嚎s過程通常是經過幾個工作葉輪(或稱幾級)在離心力的作用下進行的。離心風機屬于平方轉矩特性，而羅茨鼓風機基本屬于恒轉矩特性。
6、羅茨鼓風機一般來說風量比較大，壓力也比較大，同樣羅茨鼓風機噪音也很大，如果需要風量比較小，對噪音要求比較高，就選用回轉式鼓風機，回轉式鼓風機同樣屬于恒流量風機，工作的主參數是風量，輸出的壓力隨管道和負載的變化而變化，風量變化很小，回轉式風機是變容壓縮，其主要特點是：低轉速，低噪音，低振動，高效率，高節能。
污水處理中常用風機
一、污水處理風機-羅茨鼓風機，如果負載需要的是恒流量效果的情況時就用羅茨鼓風機。因為羅茨鼓風機屬于恒流量風機，工作的主參數是風量，輸出的壓力隨管道和負載的變化而變化，風量變化很小。羅茨鼓風機是一種高壓風機，羅茨鼓風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，把氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。
二、污水處理風機-離心風機如果負載需要的是恒壓效果的情況時就用離心風機。因為離心風機屬于恒壓風機，工作的主參數是風壓，輸出的風量隨管道和負載的變化而變化，風壓變化不大。離心式風機，風壓力不大?？諝獾膲嚎s過程通常是經過幾個工作葉輪（或稱幾級）在離心力的作用下進行的。離心風機屬于平方轉矩特性，而羅茨鼓風機基本屬于恒轉矩特性。
三、污水處理風機-回轉式風機,羅茨鼓風機一般來說風量比較大，壓力也比較大，同樣羅茨鼓風機噪音也很大，如果需要風量比較小，對噪音要求比較高，就選用回轉式鼓風機，回轉式鼓風機同樣屬于恒流量風機，工作的主參數是風量，輸出的壓力隨管道和負載的變化而變化，風量變化很小，回轉式風機是變容壓縮，其主要特點是：低轉速，低噪音，低振動，高效率，高節能。
羅茨鼓風機、多級離心風機和單級離心風機各有其最好的適用范圍.當流量小、工況穩定時，羅茨鼓風機是最好的選擇，對于中小流量的應用，多級離心更顯優勢，對于大流量的應用，應選單級離心機。
高壓力、低風量用羅茨鼓風機； 低壓力，錦工量用離心風機；
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