什么是空氣懸浮風(fēng)機(jī)？它在污水處理中可以節(jié)能降耗嗎？大家都知道，污水處理行業(yè)要想節(jié)能環(huán)保，一般都要從兩個(gè)層面進(jìn)行，一個(gè)是生產(chǎn)工藝選擇，另一個(gè)就是機(jī)器設(shè)備的選擇了。

　　第一個(gè)沒啥說的，我國現(xiàn)在投用的大部分污水廠，都選用的是活性污泥法好氧工藝。關(guān)于第二點(diǎn)，小編想聊聊風(fēng)機(jī)。

　　在污水處理過程中，用于提供生物池曝氣作用的鼓風(fēng)機(jī)，占50%～70%的單位電耗，被稱為污水處理系統(tǒng)中的電老虎，占污水處理總成本70%以上。故而選擇性能更加優(yōu)越的鼓風(fēng)機(jī)對(duì)于污水廠的節(jié)能降耗和運(yùn)營管理來說具有重大的意義。

　　曝氣風(fēng)機(jī)的前世——傳統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)和多級(jí)離心風(fēng)機(jī)，這兩項(xiàng)技術(shù)都源自上個(gè)世紀(jì)，共同缺點(diǎn)是：耗電大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要潤滑、故障率高、體積大、噪音高、養(yǎng)護(hù)成本高。

　　隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，不斷迭代——空氣懸浮離心風(fēng)機(jī)和磁懸浮離心風(fēng)機(jī)成為了新型風(fēng)機(jī)代表。

　　今天小編就帶水友們?nèi)ピ敿?xì)了解一下空氣懸浮風(fēng)機(jī)。文章分為五個(gè)部分，大家可以按需閱讀。

　　· 什么是空氣懸浮風(fēng)機(jī)

　　· 空氣懸浮風(fēng)機(jī)的組成與原理

　　· 空氣懸浮風(fēng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　· 在污水處理廠中的應(yīng)用案例

　　· 空氣懸浮風(fēng)機(jī)視頻詳解

　　01

　　什么是空氣懸浮風(fēng)機(jī)?

　　空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)是空氣在鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)下，會(huì)在轉(zhuǎn)子與箔片軸承表面之間產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)，形成一個(gè)高壓氣膜而將轉(zhuǎn)子托浮起來的一種鼓風(fēng)機(jī)。

　　在污水處理主要作用是往水中曝氣來提高水中氧氣的含量，從而除鐵、除錳或促進(jìn)需氧微生物降解有機(jī)物，達(dá)到除去可氧化沉淀的物質(zhì)的目的。

　　另外曝氣可使水和空氣充分接觸以交換氣態(tài)物質(zhì)去除水中揮發(fā)性物質(zhì)，如去除水的臭味或二氧化碳和硫化氫等有害氣體;還可以通過底部風(fēng)道進(jìn)氣鼓風(fēng)起到曝氣將底部沉積物泛起，通過廢水泵排出的作用。

　　02

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)的組成與原理

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)主要包括葉輪、空氣懸浮軸承、變頻器、高速永磁電機(jī)及其結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。

　　電機(jī)主軸與風(fēng)機(jī)葉輪同軸，高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)由空氣懸浮軸承直接支撐。其主要核心技術(shù)是空氣懸浮軸承技術(shù)、高速永磁同步電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)。空氣懸架軸承以空氣為工作介質(zhì)，以彈性平坦箔片為支撐面，以彈性波浪箔片為支撐構(gòu)件。

　　最初，葉輪轉(zhuǎn)子與軸承接觸，但當(dāng)轉(zhuǎn)子進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于空氣的粘性和楔塊的作用，平面間會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)。在箔片和轉(zhuǎn)子表面，使扁平箔和波紋箔發(fā)生彈性變形，將扁平箔推開，然后使轉(zhuǎn)子處于懸浮狀態(tài)。

　　不均勻的圓周氣壓使箔片軸承具有承受載荷的能力。或者更簡單地說，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)期間，在轉(zhuǎn)子和箔片之間形成高壓氣膜，從而提升轉(zhuǎn)子。

　　03

　　空氣懸浮風(fēng)機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　1)節(jié)能高效

　　采用懸浮軸承，無接觸損失和機(jī)械損失，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速無極變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使得風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率可高達(dá)95%左右。

　　2)噪音低，體積小，安裝方便

　　所有部件集成安裝在普通底座上，無需特殊固定基礎(chǔ)，設(shè)備體積小、重量輕、安裝操作方便，運(yùn)行時(shí)低噪聲和無振動(dòng)，噪聲等級(jí)<80dB。

　　3)系統(tǒng)集成性高

　　鼓風(fēng)機(jī)本身已集成了就地控制和變頻系統(tǒng)于一體，不需要單獨(dú)設(shè)立變頻柜及操作柜。通過風(fēng)機(jī)自身的控制面板就可以實(shí)現(xiàn)各種功能的設(shè)定和對(duì)流體溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、出風(fēng)壓力、風(fēng)量、消耗功率等進(jìn)行參數(shù)的查詢。

　　4)使用簡單、維護(hù)簡便、費(fèi)用低，壽命長

　　鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)與葉輪直聯(lián)，無齒輪增速裝置，無任何機(jī)械接觸，無需潤滑油系統(tǒng)，沒有磨損及能量損耗，維護(hù)費(fèi)用低，動(dòng)力傳遞效率達(dá)到95%以上。

　　葉輪選用高強(qiáng)度航空鋁材、Ti材質(zhì)，具有優(yōu)秀的耐磨、抗變形能力，使用壽命達(dá)30年以上。采用變頻器調(diào)速調(diào)節(jié)風(fēng)量，比節(jié)流閥節(jié)能，且風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍廣泛，一般為50%～100%。

　　5)冷卻效率高

　　冷卻系統(tǒng)采用風(fēng)冷和水冷結(jié)合的方式，能夠有效保護(hù)電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的隨時(shí)啟停。

　　6)遠(yuǎn)程控制

　　采用了PLC+GPRS。不但可由中心控制室控制，若風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，還可以實(shí)施遠(yuǎn)程維修調(diào)試。

　　04

　　在污水處理廠中的應(yīng)用案例

　　某污水處理廠經(jīng)過提標(biāo)擴(kuò)建工程后，由于采用A/A/O-MBR高污泥濃度工藝，導(dǎo)致原先的羅茨風(fēng)機(jī)無法滿足曝氣要求，故將羅茨風(fēng)機(jī)改造為空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)。

　　該污水廠原有羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，使用年限已近9年，性能逐步下降，生物池曝氣需要開啟2臺(tái)風(fēng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度偏高，可達(dá)到100℃左右，長時(shí)間的高溫導(dǎo)致電機(jī)軸承潤滑油脂變壞失去潤滑的作用，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電機(jī)高故障率，經(jīng)常性的返修，無法滿足正常的工藝需求。

　　另外，鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行噪音過大，大概為110dB左右。為了滿足正常生產(chǎn)需要， 確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)改善鼓風(fēng)機(jī)房的工作環(huán)境，決定采用空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)來替代老風(fēng)機(jī)，按照1用1備配置，根據(jù)實(shí)際水量及水質(zhì)每天進(jìn)行調(diào)整風(fēng)量，由于空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)自帶隔音罩且正常運(yùn)行時(shí)無摩擦，使得機(jī)房內(nèi)的噪音大幅度降低，約為70dB以下。

　　工程改造后,由原先必須開啟2～3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行調(diào)整為只需開啟1臺(tái)空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)滿足曝氣要求;鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)的噪聲大幅度降低;在處理量和水質(zhì)穩(wěn)定的情況下，出水水質(zhì)基本無變化，空氣懸浮風(fēng)機(jī)比羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能約20%。

　　本工程共投入159萬元, 在當(dāng)前的處理量及水質(zhì)情況下，以空氣懸浮風(fēng)機(jī)比羅茨風(fēng)機(jī)節(jié)能0.061kwh/m3計(jì)，則每年可以節(jié)約耗電量402773kwh，按照本單位的電單價(jià)約1.1元/kw·h 計(jì), 可以為污水廠節(jié)約電費(fèi)約40萬元/ 年,預(yù)計(jì)4年內(nèi)可以收回投資成本。若加上原來每年用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)大修4.2萬元，則預(yù)計(jì)3年內(nèi)就可以收回投資成本。

　　05

　　結(jié) 語

　　現(xiàn)在污水處理的二級(jí)生物處理階段大多是采用鼓風(fēng)機(jī)底部曝氣工藝，所以鼓風(fēng)機(jī)的選擇直接會(huì)影響投資及長期效益。空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)作為未來污水處理的常用設(shè)備之一，具有高效率、高性能、低噪音、低能耗、維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理行業(yè)具有巨大的應(yīng)用前景!