風(fēng)機(jī)是污水處理工程中常用的充氧設(shè)備,在污水廠風(fēng)機(jī)選型時(shí),風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù)。

我國規(guī)定的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài): 壓力p0 =101. 3 kPa ,溫度T0 = 20 ℃,相對(duì)濕度φ= 50 % ,空氣密度ρ= 1. 2 kg/ m3 。

然而風(fēng)機(jī)在實(shí)際使用中并非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),當(dāng)風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時(shí),風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化。

設(shè)計(jì)選型時(shí)就不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù),而需要根據(jù)實(shí)際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求,換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來選型。

由風(fēng)機(jī)排出后裝置的情況,即所謂“背壓”決定的 ,曝氣風(fēng)機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)。

風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力。

實(shí)際上,風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作,而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許,也可以超過額定排氣壓力工作。

對(duì)于污水處理廠而言,排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕-對(duì)壓力(背壓) 為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。

若由于某種原因,如曝氣頭或管路堵塞,使管路系統(tǒng)的壓力損失增加,“背壓”也會(huì)升高,于是風(fēng)機(jī)的壓力也就相應(yīng)升高;又若曝氣頭破裂或管路泄漏等原因,管路系統(tǒng)的壓力損失則會(huì)減少“, 背壓”便不斷降低,風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。

綜上所述,確定曝氣風(fēng)機(jī)壓力時(shí),只需要風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕|對(duì)壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。

風(fēng)機(jī)選型時(shí)應(yīng)關(guān)注風(fēng)機(jī)空氣流量因素在計(jì)算污水處理的需氧量時(shí),其結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需氧的質(zhì)量流量qm (kg/ min) ,再將其換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所需空氣的容積流量qv1(m3/ min) ,如果風(fēng)機(jī)的使用狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。

例如在高原地區(qū)使用,則空氣密度、含濕量會(huì)發(fā)生變化,風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是相同的,而所供空氣的質(zhì)量流量將減少,有可能導(dǎo)致供氧量不足。

因此,必須計(jì)算出能供應(yīng)相同質(zhì)量流量的容積流量,即換算流量。

在高原地區(qū)使用時(shí),環(huán)境大氣壓力也會(huì)發(fā)生變化,壓力比相應(yīng)升高,那么,風(fēng)機(jī)的泄漏流量則會(huì)增大,這將導(dǎo)致風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的空氣容積流量減少,也可能造成供氧量不足。

因此,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮使用條件發(fā)生變化時(shí)各種因素的影響,以保證風(fēng)機(jī)所供應(yīng)的實(shí)際空氣流量能夠滿足使用要求,并需計(jì)算出換算流量和泄漏流量。

風(fēng)機(jī)選型應(yīng)關(guān)注風(fēng)機(jī)供氣流量的變化規(guī)律對(duì)于同一臺(tái)風(fēng)機(jī),在冬季和夏季,其容積流量是不會(huì)發(fā)生變化的,但因空氣密度的不同質(zhì)量流量會(huì)發(fā)生變化,也就是說供氧量會(huì)有所不同。

風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與使用狀態(tài)下的容積流量是不變的,但因?yàn)榭諝饷芏?ρ) 、含濕量等發(fā)生了變化,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)輸送至曝氣池的供氧量( FOR) 在冬季溫度降低時(shí)增加、夏季溫度升高時(shí)降低。

例如:某一污水處理廠,選用上述計(jì)算例題中的風(fēng)機(jī),根據(jù)環(huán)境溫度變化, 計(jì)算出風(fēng)機(jī)的實(shí)際供氧量,其一年的變化規(guī)律在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于進(jìn)水量、水質(zhì)、水溫、ML S S 等參數(shù)的變化,系統(tǒng)需氧量( SOR) 也會(huì)發(fā)生變化。

在夏季,水溫較高,曝氣池需氧量( SOR) 增大,但風(fēng)機(jī)的供氧量( FOR)在減少,這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮需氧量的最不利工況點(diǎn),此時(shí),供氧量、需氧量基本相當(dāng)。

在冬季,水溫降低,曝氣池需氧量( SOR) 減少,但風(fēng)機(jī)的供氧量( FOR) 增大,此時(shí),供氧量較需氧量大出許多。

這是由于冬季氣溫降低,空氣密度增加,那么風(fēng)機(jī)所供給的干空氣的質(zhì)量流量較標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大幅度增加,從而引起供氧量增加,從運(yùn)行的實(shí)際測量情況來看,每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會(huì)高出1～3mg/ L 。

因此,在生產(chǎn)運(yùn)行過程中,需要針對(duì)這種變化對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整,使風(fēng)機(jī)的充氧能力與實(shí)際運(yùn)行中的需氧量相適應(yīng)。

對(duì)于風(fēng)機(jī)來說,使用變頻器,通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)整供風(fēng)量是很經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。

不同季節(jié)曝氣池需氧量( SOR) 、風(fēng)機(jī)供氧量( FOR) 變化規(guī)律。

五、結(jié)論綜上所述,同一臺(tái)風(fēng)機(jī)在不同的使用條件下,其性能的變化非常大,所以必須通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算進(jìn)行選型, 否則有可能導(dǎo)致生化系統(tǒng)的供氧不足;

 另外,在冬季和夏季由于空氣密度發(fā)生了變化,風(fēng)機(jī)所供應(yīng)氧氣的質(zhì)量流量變化很大,冬季供氧量大大超過了需氧量,所以,應(yīng)采取變頻調(diào)速等措施使生化系統(tǒng)的溶解氧濃度保持穩(wěn)定。 

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