沈阳市某污水处理厂鼓风机的更新改造

摘要：沈阳市某污水处理厂于1994年8月开工建设，1998年8月试运行，1999年6月末正式运行，设计规模40万吨/日，目前处理水量为36～38万吨/日，排放水质达到《国家污水综合排放标准》二级出水标准，采用两条工艺线路并联处理，其中一条生产线设计流量20万吨/日，采用A/O生化处理法；另一条生产线设计流量20万吨/日，采用普通活性污泥法。污水处理厂生物反应池供气系统现用的鼓风机为法国某公司多级离心式鼓风机。现用鼓风机自1998年投运至今，已运行了13年，存在设备老化严重、配件价格昂贵、维修维护量大、能耗大、噪音大、运行不稳定等情况。按目前鼓风机状况需要每年投入大量资金进行维修，且每台风机维修时间较长，经常影响污水处理厂的正常生产。

关键词：污水处理；鼓风机

1.污水处理厂现状生化系统概述

污水处理系统工艺流程：

进水→粗格栅→污水提升泵房→细格栅→曝气沉砂池→初沉池→普通曝气池及A/O生化池→二沉池→出水

现状多级鼓风机在标准温度和压力下空气流量1560～9780m³/h（最大风量1.6万m³/h），风压H=12m（水柱），电机功率600KW，共5台。

2.现状供气量计算及风机参数确定

2.1风机存在问题

污水处理厂生物反应池供气系统现用的鼓风机为法国某公司多级离心式鼓风机。现用鼓风机自1998年投运至今，已运行了13年，存在设备老化严重、配件价格昂贵、维修维护量大、能耗大噪音大、运行不稳定等情况。按目前鼓风机状况需要每年投入大量资金进行维修：①更新增速器5台，或更新传动齿轮、油封，需投资约70万元；②更新叶轮2台和壳体2台，需投资约100万元。且每台风机维修时间较长，经常影响污水处理厂的正常生产。

2.2风机类型的比较

近几年随着单级离心鼓风机等新型产品的成熟，采用导叶调节系统，配置高压电机并恒定转速运行的单级离心鼓风机是市场的主流。

单级高速离心鼓风机是速度型压缩机，具有供气量大、运行平稳、效率高、风量调节范围宽、高效区域宽、结构简单、噪音低、使用年限长、维修量小、壳体内不需润滑、气体不会被油污染等优点。

单级风机和污水厂现使用的多级风机比较，单级高速风机以提高转速达到所需风压，较多级低速风机流道短，减少了多级间的流道损失，特别是易于调节风量，使用寿命更长。因此可以考虑选用有进、出口可调导叶片的单级高速离心风机，可以提高风机效率，更便于自动控制风量。

2.3风量计算

2.3.1普通曝气池风量计算

（1）需氧量AOR的计算

（2）标准需氧量SOR的计算

（3）供气量Gs的计算

2.3.2 A/O生化池风量计算

（1）需氧量AOR的计算

（2）标准需氧量SOR的计算

（3）供气量Gs的计算

2.3.3设备的选择

目前水厂在实际运行中启动2～3台风机可满足水厂现状条件下的正常运行。2台风机一用一备，可满足普通曝气池需氧量；三台风机二用一备可满足A/O生化池需氧量。

3.能耗比较

水厂现采用1.6万m3/h风量鼓风机和拟更换2万m3/h风量鼓风机，进行能耗比较。

3.1从单台鼓风机效率方面考虑

单台鼓风机最佳效率区间通常在鼓风机的60%～90%风量范围内，但鼓风机最高效率区间通常在70%～90%风量范围内。考虑到北部水厂现运行工况，按照单台风机供气系统风量需求大概在1.5～1.6万m3/h左右为最佳供气风量进行核算，虽然风量配备为2.0万m3/h时系统总装机容量大概在600kw，但实际在1.6万m3/h风量运行时，风机能耗并不是600kw，实际的能耗约450kw左右。

3.2考虑到老式鼓风机和新更换鼓风机配合使用情况

老式鼓风机比较更新改造后鼓风机的效率低约30%，这样配置2.0万m3/h鼓风机可以作为主运设备，且能够在40%～100%风量变化范围内调节运行，适配能力更强，抗冲击负荷能力更强。

4.结论

经过对污水处理厂的现有运行数据分析、风量的计算，为了保证水厂安全、稳定、高效的运转，并且最大限度的节能降耗，建议将现状1.6万m3/h多级鼓风机更新为2.0万m3/h单级离心鼓风机（配备进出、口联合导叶系统），其余未更换风机作为备用，这样可以在水厂不停运的情况下，将风机的更新改造工作顺利完成。

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