污水處理廠羅茨風機改造技能：市政污水處理的工藝及方法以及羅茨風機在其中的妙用

　　原標題：市政污水處理的工藝及方法以及羅茨風機在其中的妙用

　　市政污水處理的工藝及方法以及羅茨風機在其中的妙用

　　一、背景

　　城市生活污水是城市發展中的產物，隨著城市化和工業化進程的加快，其產生量不斷增大，污染日益嚴重，已嚴重制約了城市社會經濟的可持續發展。在全球經濟快速發展的今天，環保問題，特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。城市污水的治理對改善城市水環境，保障城市經濟發展起著關鍵的作用。西方發達國家20世紀50年代經濟的發展，曾導致了60年代嚴重的環境污染。至20世紀70年代末，美國興建的城市污水處理廠達18000余座，投入資金數萬億美元；英國、法國、德國各耗費了巨額資金興建了7000~8000座城市污水處理廠。我國的污水處理始于20世紀70年代。據統計，截止2020年底，全國已建成污水處理廠1943座，污水廠日處理能力14028萬立方米，全年累計處理污水量達410.3億立方米，2020年全國城市污水處理率達到91.97%。

　　二、城市污水處理工藝流程總述

　　典型的城市污水處理工藝流程主要包括機械處理、生化處理、污泥處理等工段。有機械處理以及生化處理構成的系統屬于二級處理系統，其中BOD5和SS去除率可達90%-98%。處理效果介于一級和二級處理中間的一般稱為強化一級處理、一級半處理或不完全二級處理，主要有高負荷生物處理法和化學處理法兩大類，BOD5去除率達45%-75%。具有生物除磷脫氮功能的二級處理系統通常稱為深度二級處理。為了除特定的物質，在二級處理之后設置的處理系統屬于三級處理，例如化學除磷，活性炭吸附等。

　　1、污染物的分類

　　從污水處理的角度，污染物可分為懸浮固體污染物、有機污染物、有毒物質、污染生物和污染營養物質。城市污水中含有的大量有機物排入水體，會使水體中溶解氧的含量降低，甚至達到缺氧狀態，嚴重污染水體，使水中魚類無法生存。污水中有機物濃度一般用生物化學需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)、總需氧量(TOD)和總有機碳(TOC)來表示。營養物質主要指氮、磷，其可使藻類和浮游生物繁殖，形成"水華"和"赤潮"。

　　2、污水處理方法

　　污水處理方法可根據水質類型分為物理處理法、生物處理法、污水處理產生的污泥處置及化學處理法，還可根據處理程度分為一級處理、二級處理及三級處理等工藝流程。

　　城市污水的物理處理方法是利用物理作用分離和去除污水中污染物質的方法。常用方法有篩濾截留、重力分離、離心分離等，相應處理設備主要有格柵、沉砂池、沉淀池及離心機氧其中沉淀池同城鎮給水處理中的沉淀池。生物處理法是利用微生物的代謝作用，去除污水中有機物質的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，還有氧化塘及污水土地處理法。化學處理法在城市污水處理中使用較少，一般涉及城市給水處理中的其他化學方法如中和氧化還原、離子交換、電解主要用于工業廢水處理，很少用于城市污水處理。污泥需處理才能防止二次污染，其處置方法常有濃縮、厭氧消化、脫水及熱處理等。

　　一級處理主要針對水中懸浮物質，常采用物理的方法，經過一級處理后，污水懸浮物去除可達40％左右，附著于懸浮物的有機物也可去除30％左右；

　　二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質。通常采用的方法是微生物處理法，具體方式有活性污泥法和生物膜法。生物處理就是利用微生物分解氧化有機物的這一功能，并采取一定的人工措施，創造有利于微生物生長、繁殖的環境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有機物效率。污水經過一級處理以后，已經去除了漂浮物和部分懸浮物，BOD5的去除率約25％～30％。經過二級處理后，BOD5去除率可達90％以上，二沉池出水能達標排放。活性污泥處理系統，在當前污水處理領域，是應用最為廣泛的處理技術之一，搭載羅茨風機的曝氣池是其反應器。污水與污泥在曝氣池中混合，污泥中的微生物將污水中復雜的有機物降解，并用釋放出的能量來實現微生物本身的繁殖和運動等。

　　三、污水處理的工藝技術

　　當前流行的污水處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、膜分離機等，各有其自身的特點。

　　1、AB法

　　該工藝對曝氣池按高、低負荷分為二級供氧。A級負荷高，曝氣時間短，產生污泥量大，污泥負荷2．5 kg BOD／(kg MLSS?d)以上，池容積負荷在6 kg BOD／(m3?d)以上；B級負荷低，污泥齡較長。A級和B級亦可分期建設，A級與B級間設中間沉淀池。兩級池子的F／M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。AB法盡管有節能的優點，但不適合低濃度水質。

　　2、SBR法

　　此法進水、曝氣、沉淀、出水在同一座池子中完成，常由3—4個池子構成一組，輪流運轉，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。這種—體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有—個反應池，不需二沉池、回流污泥及相關的設備，一般情況下不設調節池，多數情況下可省去初沉池，故節省了占地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態，實現除磷脫氮的目的。

　　3、普通曝氣法

　　其變型工藝普通曝氣法出現得最早，其實際處理效果好，可處理大的污水量，對于Jc-r廠可集中建設污泥消化池，所產生的沼氣可作能源利用。傳統普曝法的不足之處是只能作為常規二級處理，不具備脫氮除磷功能。近幾年，在工程實踐中，通過降低普通曝氣池的容積負荷，可以達到脫氮的目的；在普通曝氣池前設置厭氧區，可以除磷，亦可用化學法除磷。采用普通曝氣法去除BOD，在池型上有多種形式，如氧化溝，工程上稱為普通曝氣法的變型工藝，亦可統稱為普通曝氣法。

　　4、氧化溝法

　　是在20世紀50年代初期發展而形成的，因其構造簡單，易于管理，很快得到了推廣應用，且不斷創新。目前，氧化溝在應用中發展出了多種形式，比較有代表性的有：①帕式，簡稱單溝式，表面曝氣采用轉刷曝氣，水深一般在2．5—3．5 m。②奧式，簡稱同心圓式，實際應用的多為橢圓形的三環道組成，3個環道采用不同的．DO，如外環為0、中環為1、內環為2，這有利于脫氮除磷。采用轉碟曝氣，水深一般在4．0-4．5 m。③卡式，簡稱循環折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，水深一般在3．0 m左右，但污泥易于沉積。④三溝式氧化溝(T型氧化溝)，該工藝由3個池組成，中間作曝氣池，左右2個池兼作沉淀池和曝氣池。其特點是采用轉刷曝氣、水淺、占地面積大、不設厭氧池，不具備除磷功能口J。

　　5、膜分離技術

　　用膜分離代替沉淀進行泥水分離，可帶來活性污泥工藝的以下變化：①不再存在污泥膨脹問題。在調控活性污泥系統時，不必再考慮污泥的沉降性能，從而使工藝控制大大簡化；②曝氣池的污泥濃度將大大提高，MLSS可以大于20 g／L，從而使系統可在超大泥齡、超低負荷狀態下運行，充分滿足去除各種污染物質的需要；③在同樣的處理要求下，可使曝氣池容積大大減小，節省了處理廠的占地面積；④污泥濃度的提高，要求較高的曝氣速率，因而純氧曝氣將隨著膜的分離而被大量采用。

　　四、工藝優選

　　常規活性污泥法和氧化溝、SBR工藝的比較。

　　①常規活性污泥法適用于中等負荷的大型污水處理廠。

　　②氧化溝法、SBR法的基建費用低，運行費較高。若處理規模為10萬t/d,折舊以20年計，氧化溝、SBR與常規活性污泥法的總處理費用大體相當(處理費=運行費+折舊+固定資產投資貸款利息)。規模越小，氧化溝、SBR的總處理費用越低。因此，對于中小型污水處理廠而言，氧化溝、SBR在經濟 上有益。

　　③氧化溝、SBR工藝一般不設初沉池和污泥消化池，處理單元比常規活性污泥法減少50%以上，操作管理簡化；且設備國產化程度高，價格低。

　　五、氧化溝、SBR工藝的比較

　　①基建費用：SBR是合建式。地價高，有利于SBR，其土建費用較低，但設備費用較氧化溝高。

　　②就進水,BOD5.濃度而言，高，有利于氧化溝；低，有利于SBR。一般以BOD5=150mg/L為界，高于此值，氧化溝建費用低于SBR；低于此值，則反之。

　　③運行費用就曝氣方式而言，氧化溝常用機械式，SBR通常用鼓風式，后者比前者省電；SBR工藝是變水位運行，增大了揚程，因而電耗要比氧化溝小些，運行費用也低些。

　　④SBR工藝的自控要求較高。就出水水質而言，氧化溝是動態沉淀，SBR是靜態沉淀，后者沉淀效率更高，出水水質更好。

　　六、總結

　　無論是用哪種方法，都離不開曝氣設備的使用，現在市場上的曝氣設備多為羅茨風機。為什么選擇羅茨風機呢？

　　結構簡單，構造結實，方便安裝，維修方便，使用壽命長，整機振動小，使用時當壓力在允許的范圍內加以調節時流量之變動甚微、壓力選擇范圍 很寬，具有強制輸氣的特征。

　　以上內容由專做羅茨風機的錦工鼓風機（上海）有限公司（發布，轉載請注明出處。

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污水處理廠羅茨風機改造技能：污水處理廠羅茨鼓風機安裝工藝

　　原標題：污水處理廠羅茨鼓風機安裝工藝

　　山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，贏得了市場好評和認可。

　　連云港市主城區污水處理廠工程及污水處理工程主要鼓風機均采用錦工的高壓羅茨鼓風機，風機型號為JGR200(Q=13500Nm/h，H=7.2m水柱)，帶隔音罩，錦工鼓風機廠配套 10Kv電動機N=35KW。

　　設備為整體運抵現場，按照外方要求，不能將整體設備拆解安裝，必須整體安裝，羅茨鼓風機平面外形尺寸為1500mmx3000mm，高約3000mm，重約7.5噸。每臺鼓風機底部有10個200mmx150mm鍍鋅鋼板塊，鍍鋅鋼板塊的上面裝有橡膠減震裝置，通過螺栓與羅茨鼓風機底座連接，鍍鋅鋼板塊的下表面座落在砼基礎面上，通過粘接使羅茨鼓風機達到穩固效果。羅茨風機安裝工藝。

　　1定位放線

　　按照設計圖紙要求對羅茨鼓風機安裝基礎進行測量放線，經校核無誤后，按照羅茨鼓風機隨機帶的基礎底座圖，放出10塊鍍鋅鋼板塊的縱向、橫向中心線，核定無誤后再放出每塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線，此尺寸線比實際鍍鋅鋼板塊周邊各大出50mm。

　　2基礎表面處理

　　用帶合金片的角向磨光機對基礎點進行磨平處理，磨平時角向磨光機要端平，用力要均勻，隨磨平隨用水準儀進行測量，不能出現超磨和單點有凹坑現象，待磨至標高距要求標高2mm時，換用細砂輪片進行研磨，并找出不平點。

　　找不平點的方法如下：提前加工一塊和設備自帶鍍鋅鐵塊尺寸相同的鐵塊，在此鐵塊底面涂上紅色顏料，涂顏料的一面和砼面進行刮蹭研磨，砼面上有紅色的位置，表明此位置比沒有紅色的位置高，對此位置應再行研磨，如此反復，直到每個基礎面出現均勻的紅色，并且10個基礎點標高控制在±lmm之間，除去基礎表面紅色顏料，第二次準確放出10塊鍍鋅鋼板塊的周邊尺寸線，此時基礎已達到安裝條件。

　　3羅茨鼓風機安裝

　　1）每臺羅茨風機有10個200×150mm的支撐點，用角向磨光機對支撐點混凝土面進行研磨，相臨支撐點標高控制在±1mm以內。

　　2）將羅茨鼓風機整體運至基礎旁，利用羅茨鼓風機房內的吊車將鼓風機整體吊至基礎上方，10塊鍍鋅鋼板塊已固定在羅茨鼓風機底座上且邊線已經校核調正，將粘接膠均勻涂抹在研磨好的砼基礎面和鍍鋅鋼板塊的下表面，利用吊車慢速擋緩慢放下羅茨鼓風機。

　　3）羅茨鼓風機落地時一定要使10塊鍍鋅鋼板塊的外緣尺寸和砼基礎面上所放的鋼板塊外邊線尺寸線重合，待粘接膠充分發泡后，除去基礎上多余的泡沫，此時羅茨鼓風機基礎粘接完畢。

　　4）待粘接膠完全固化后方可撤除臨時支撐，且羅茨風機安裝后應清洗基礎及支腿。

　　5）羅茨風機主機安裝完畢后，及時連接各相應的管路及附件。

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污水處理廠羅茨風機改造技能：污水處理羅茨鼓風機拆卸時注意事項

　　污水處理羅茨鼓風機拆卸時注意事項

　　污水處理羅茨鼓風機作用：

　　羅茨鼓風機是污水處理過程中的核心設備，直接決定了效果和能耗。生物法污水處理過程主要采用鼓風機在曝氣池中增加氧氣，促進好氧微生物的生長，代謝懸浮物，溶解有機物和污水中的氮，磷等養分，實現污水處理是的。目的是污水處理廠的核心設備。我們使用的風機的性能對所處理的廢水的質量和能量消耗具有最直接的影響。

　　在能耗控制中，可以采用變頻調節控制，并且在設備配置方面，可以通過傾斜多個鼓風機的風量來配置，這可以增加過程操作調節的靈活性并降低各種工作條件下的功耗。

　　必須定期清潔油冷卻器和機油濾清器以確保油質，并定期更換和檢查以防止乳化。油冷卻器采用空氣冷卻和水冷：空氣冷卻定期清潔空氣冷卻器的散熱器，以防止灰塵堵塞或積聚。使用水冷卻定期清潔和維護冷卻塔及其管道，并保持循環冷卻。為了防止細菌生長，冷卻水，管道結垢和銅組分與一次電池反應，影響冷卻效果甚至污染油質，可以定期向腐蝕和阻垢劑添加水質。

　　污水處理羅茨鼓風機維修檢查：

　　1.向油箱注入規則商標之機械油至油位線之中。檢查羅茨鼓風機和電機的位置和質量。確保設備底座完全被蓋住，并且地腳螺栓已擰緊。檢查羅茨鼓風機電機轉向是否對齊。

　　2.羅茨鼓風機不應安裝在人們經常出入的地方，以防止受傷和燒傷。羅茨鼓風機不應安裝在可能發生易燃，易爆和腐蝕性氣體的地方，以防止火災和中毒。

　　3.底部應有足夠的空間，具體取決于進口和出口方向以及維修需求。使用羅茨鼓風機時，確保地基堅固，外部平整，地基高于地面。如果羅茨鼓風機配備戶外設備，必須在低于40°C的環境溫度下長期安裝防水小屋羅茨鼓風機，并且必須安裝排氣扇以縮短羅茨鼓風機的使用壽命。

　　污水處理羅茨鼓風機拆卸時注意事項：

　　1.所有聯軸器和配件都刻有標記，尤其是齒輪。

　　2.不要損壞零件，特別是表面。

　　3.拆卸時，需要測量所有墊圈的厚度。

　　4.必須保護拆卸的部件，特別是軸承免受粉塵污染。

　　5.其他部件，必須選擇合適的工具進行拆卸，避免零件損壞影響裝配質量，導致設備不能正常工作。

　　6.剛剛停用的污水處理羅茨鼓風機應等到車身和潤滑劑凝固后才能拆卸，以免燒傷。

　　7.如果內部結構不清楚，最好不要自行檢查。請合格的維護人員避免嚴重損壞機器。

　　8.在拆卸之前，測量拆卸部件之間的裝配間距，并記錄關鍵部件的裝配位置，以避免重新組裝時出現錯誤。

　　9.必須妥善保管拆卸的接頭墊和調整墊圈，必須記錄裝配位置并測量厚度。

污水處理廠羅茨風機改造技能：污水風機的選型，看完這篇文章就懂了！,羅茨風機,多級離心風機,污水處理

　　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較為關鍵的設備,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。

　　1、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

　　①價格低，較簡單的回轉機械，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；

　　③效率一般低于多級、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

　　①低轉速機械,可靠性高,使用壽命長;

　　②購買成本較低;備件為標準件,費用低;不需要復雜的潤滑系統;

　　③易于采用全風冷式設計,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;

　　⑦噪音低于羅茨風機和單級離心風機;

　　⑧單機流量在100～400m3/ min 時具有很好的性能價格比。

　　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。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。

　　3. 2 單級離心風機的特點

　　①高轉速(一般超過20000r/ min) ,噪音高;

　　②滿載效率高,無法采用變頻調速,部分負載能耗高;

　　③大流量相對占地面積小;

　　④控制系統非常復雜;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;

　　⑥設備投資大;單機流量大于300m3/ min 的性能價格比高。

　　2、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：

　　圖1 三種風機流量-功率曲線圖 　　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。

　　圖2 三種風機流量-單位流量成本曲線圖 　　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：

　　①小流量范圍：三種風機的能耗相差很小,但是羅茨鼓風機的成本低,性價比好。

　　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,性價比好。

　　③大流量范圍：單級離心成本低,能耗也低,性價比好。

　　圖3 離心風機的流量調節-部分負載能耗 　　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。

　　③多級離心風機流量調節:一般采用入口蝶閥手動或自動調節,但節能效果與單級一樣不理想。HIBON 公司對于中小功率( ≤400KW) 多級離心風機采用先進的變頻調速技術,功耗基本上與流量同步減小,部分負載的效率高。

　　3、風機選型

　　由上面的比較可見,三種風機各有優勢(這正是它們同時存在的理由) 。不同規模的污水處理廠,不同的工藝,不同的投資目的,不同的使用條件得出的頗佳選擇可能不同。

　　①對于小型污水處理廠,選擇簡單可靠的羅茨風機是較好的,雖然效率差一些,但因價格低,總體價格經濟效益可能是好的；

　　②對于中型污水處理廠,選擇經濟實用的多級離心機較好,特別是變頻調速多級離心機,具有極高的性能價格比,長期綜合經濟效益佳；

　　③對于大型污水處理廠,單級高速離心風機是不錯的選擇。

　　原標題：污水風機的選型，看完這篇文章就懂了！

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