目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)二級(jí)生物污水處理廠采用鼓風(fēng)曝氣工藝，鼓風(fēng)機(jī)是其中的關(guān)鍵設(shè)備。 風(fēng)機(jī)的能耗有時(shí)占污水處理廠總能耗的60% 左右，因此，污水處理風(fēng)機(jī)的選型是一個(gè)非常重要的問題。 風(fēng)機(jī)的正確選擇與投資規(guī)模、經(jīng)營(yíng)管理成本密切相關(guān)，關(guān)系到投資的合理性和長(zhǎng)期效益。

　　風(fēng)機(jī)的主要類型是羅茨風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī)，近年來出現(xiàn)了磁懸浮和空氣懸架風(fēng)機(jī)。下面對(duì)污水處理廠廣泛使用的羅茨風(fēng)機(jī)、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了比較和說明。

　　首先，各種風(fēng)扇的原理和基本特征

　　1、羅茨風(fēng)機(jī)

　　1.1羅茨風(fēng)機(jī)工作原理

　　由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，廢氣被吸入轉(zhuǎn)子和泵殼之間的 v0空間，然后通過排氣口排出。 由于 v0空間在吸入后完全關(guān)閉，泵腔內(nèi)沒有氣體的壓縮和膨脹。 然而，當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部翻過排氣口邊緣，v0空間與排氣口連接時(shí)，由于排氣口的高氣壓，一部分氣體將沖回 v0空間，使氣體壓力突然增加。 當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體從泵中排出。

　　1. 2 羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)

　　價(jià)格低廉，最簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，易于控制和維護(hù);

　　與背壓變化②壓力;小型高速流風(fēng)扇效率;

　　③ 效率普遍低于多級(jí)離心風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心風(fēng)機(jī);

　　4當(dāng)流量大于120m3 / min 時(shí)，占用面積較大。

　　2、多級(jí)離心風(fēng)機(jī)

　　2.1多級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理

　　在氣體馬達(dá)的機(jī)械作用的離心式風(fēng)扇的葉輪的旋轉(zhuǎn)依靠可被傳遞到所述液體。因?yàn)殡x心式鼓風(fēng)機(jī)的，處理氣體入口朝向從葉輪，其能夠速度的出口(動(dòng)能)能量和壓力已經(jīng)增加，則廢氣通過壓力葉輪室通過，大部分的速度能量被轉(zhuǎn)化為壓力能量，然后沿排放管線轉(zhuǎn)出，此時(shí)，因?yàn)樵谌~輪入口處的廢氣，以形成真空或低壓，氣體被壓入葉輪入口處在大氣壓，然后在旋轉(zhuǎn)葉輪連續(xù)地吸入和排出氣體。

　　2.2多級(jí)離心風(fēng)機(jī)特性

　　低速機(jī)械，可靠性高，使用壽命長(zhǎng);

　　(2)采購成本較低，備件為標(biāo)準(zhǔn)件，成本較低;無需復(fù)雜潤(rùn)滑系統(tǒng);

　　③容易使用空氣冷卻設(shè)計(jì)，無需冷卻水，和維護(hù)的成本相關(guān)聯(lián)的故障;

　　④ 操作維護(hù)簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)過專門培訓(xùn)的操作維護(hù)人員(這對(duì)遠(yuǎn)離大都市的工廠非常重要);

　　滿負(fù)荷效率高于羅茨鼓風(fēng)機(jī)，略低于單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)

　　6功率小于400 kW的電機(jī)可以選擇變頻調(diào)速和直接連接驅(qū)動(dòng)，大大提高了部分負(fù)荷的工作效率。在大多數(shù)工況下，變頻調(diào)速多級(jí)離心機(jī)的效率將比單級(jí)離心機(jī)高。由于部分負(fù)荷是污水處理廠最典型的工況，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)具有較好的性價(jià)比，對(duì)中小型污水處理廠具有較好的長(zhǎng)期和短期效益。

　　⑦和噪聲小于單級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī);

　　⑧ 當(dāng)單位流量為100-400m3/min時(shí)，性價(jià)比最好。

　　3、單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)

　　3. 單級(jí)離心風(fēng)機(jī)的工作原理

　　其基本原理與多級(jí)離心風(fēng)機(jī)相同.空氣從鼓風(fēng)機(jī)吸入線進(jìn)入進(jìn)氣導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器。主傳動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器與增速齒輪相連，高速旋轉(zhuǎn)的三路半開葉輪通過擴(kuò)散器、蝸殼、排氣消聲器和擴(kuò)壓管排出氣體。

　　單級(jí)離心式風(fēng)扇的特性3.2

　　①高轉(zhuǎn)速(一般超過20000r/ min) ,噪音高;

　　②滿載效率高,無法采用變頻調(diào)速,部分負(fù)載能耗高;

　　③大流量相對(duì)占地面積小;

　　④控制系統(tǒng)非常復(fù)雜;潤(rùn)滑系統(tǒng)非常復(fù)雜;維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜,大修必須請(qǐng)制造原廠支援;

　　⑤需要特別訓(xùn)練的操作人員;

　　⑥設(shè)備投資大;單機(jī)流量大于300m3/ min 的性能價(jià)格比高。

　　二、三種風(fēng)機(jī)綜合對(duì)比

　　目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠主要采用進(jìn)口產(chǎn)品，并對(duì)進(jìn)口風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了比較：

　　三種風(fēng)扇能量消耗比較，請(qǐng)參見：三個(gè)風(fēng)扇流 - 功率曲線(參見圖1)。當(dāng)流量很小，三，風(fēng)機(jī)效率是不是很顯著差異;大流量的風(fēng)扇，所述旋轉(zhuǎn)速度不能由于羅茨式，效率低增加;其他兩個(gè)離心風(fēng)扇之間小的間隙。

　　三種風(fēng)機(jī)投資成本比較見三種風(fēng)機(jī)單位流量流量流量成本曲線圖(見圖2)。從上面的曲線可以看出：

　　①小流量范圍：三種風(fēng)機(jī)的能耗相差很小,但是羅茨鼓風(fēng)機(jī)的成本最低,性價(jià)比最好。

　　②中流量范圍：雖然多級(jí)離心風(fēng)機(jī)成本比羅茨鼓風(fēng)機(jī)稍高,但是其能耗低、效率高,性價(jià)比最好。

　　③大流量范圍：?jiǎn)渭?jí)離心成本最低,能耗也最低,性價(jià)比最好。

　　離心風(fēng)機(jī)的流量調(diào)節(jié).部分負(fù)荷功率消耗(見圖3)。從上面的曲線可以看出：

　　①部分負(fù)荷: 當(dāng)選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，流量和壓力將有一定的設(shè)計(jì)裕度，特別是流量，一般會(huì)有20% ー30% 的裕度，同時(shí)，由于污水量和水質(zhì)的波動(dòng)，每一刻所需的風(fēng)量也在變化。 所以嚴(yán)格地說，風(fēng)機(jī)總是部分負(fù)荷和總是滿負(fù)荷，所以風(fēng)機(jī)的流量必須調(diào)整。

　　②單級(jí)離心風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)：必須采用進(jìn)口導(dǎo)葉和出口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)流量，但當(dāng)流量降低時(shí)，功耗不按相同比例降低(圖3)，部分負(fù)荷效率低，能耗大。

　　③多級(jí)離心式風(fēng)扇的流量調(diào)節(jié)：使用入口閥通常手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，但其節(jié)能效果并不理想，因?yàn)閱渭?jí)。 HIBON公司為中等功率(≤400KW)使用先進(jìn)的變頻控制技術(shù)的多級(jí)離心式風(fēng)扇，功率消耗被降低與流率，高效率的部分載荷基本上同步。

　　三、風(fēng)機(jī)選型

　　從上面的比較可以看出，三種類型的扇子中的每一種都有優(yōu)勢(shì)(這就是它們同時(shí)存在的原因)。沒有最好的風(fēng)扇選擇，只有最合適的。不同規(guī)模、不同工藝、不同投資目的、不同使用條件的污水處理廠，可能導(dǎo)致不同的最佳選擇。

　　①對(duì)于小型污水處理廠,選擇簡(jiǎn)單可靠的羅茨風(fēng)機(jī)是最好的,雖然效率差一些,但因價(jià)格低,總體價(jià)格經(jīng)濟(jì)效益可能是最好的;

　　②對(duì)于中型污水處理廠,選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的多級(jí)離心機(jī)是最好的,特別是變頻調(diào)速多級(jí)離心機(jī),具有極高的性能價(jià)格比,長(zhǎng)期綜合經(jīng)濟(jì)效益佳;

　　③對(duì)于大型污水處理廠,單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)是最佳選擇。