趙乾

光大水務(wù)運營（新沂）有限公司 江蘇徐州 221400

鼓風曝氣處理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是曝氣，污水曝氣的順利進行是在鼓風機的作用下完成的，鼓風機的整體性能會給曝氣效果造成嚴重的影響，并且鼓風機的能耗非常高，據(jù)不完全統(tǒng)計其能夠占到污水處理廠總能耗的50%左右。因此，風機選擇的合適與否不僅會影響污水處理廠的生產(chǎn)運行，而且還會對其經(jīng)濟效益造成一定的影響。為了確保污水處理廠生產(chǎn)工作的順利實施，并進一步提高其經(jīng)濟效益，這就需要結(jié)合其鼓風曝氣的實際情況，選擇適宜的風機，進而為污水曝氣過程的順利進行提供可靠保障[1]。

1 兩種風機原理和基本特點對比分析

1.1 羅茨風機

1.1.1 工作原理

羅茨風機在工作過程中，在轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)作用下，外界氣體經(jīng)由進氣口被吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的縫隙中，然后再通過排氣口進行相應(yīng)的排出。在轉(zhuǎn)子的吸氣過程中，隨著氣體進入到轉(zhuǎn)子和泵殼之間縫隙，就會將該空間進行全封閉，因此，泵腔內(nèi)的氣體不會受到外界力的作用，也就不會被壓縮和膨脹。當轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過排氣口的邊緣后，該封閉空間就會與排氣側(cè)進行聯(lián)通，在排氣側(cè)高壓強的作用下，氣體會返沖進入該封閉空間，這就會造成氣體壓強的突然升高。隨著轉(zhuǎn)子的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣體會最終排放到泵外[2]。

表1 羅茨風機和單級高速離心風機的性能參數(shù)對比表

1.1.2 特點

（1）羅茨風機的造價較低，并且其整體結(jié)構(gòu)相對簡單，易于控制和維護；

（2）壓力會隨著背壓而發(fā)生相應(yīng)的變化，小流量高速風機的工作效率較高；

（3）相較于單級和多級的離心風機，羅茨風機的效率較低；

（4）當羅茨風機的流量超過120m3/min 時，其風機體積就會變得非常巨大，需要占用非常大的面積。

1.2 單級高速離心風機

1.2.1 工作原理

單級高速離心風機通過旋轉(zhuǎn)的葉輪將電機所具有的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動能，在離心風機的帶動下，外界氣體經(jīng)由葉輪進口并流入到出口的過程中，氣體在流速和壓力兩方面都有不小的提升，其中所含有的能量也逐漸提高。在葉輪的帶動下所排出的氣體經(jīng)過壓出室后，就能將其所具有的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，然后沿排出管路輸送出去，在這個過程中，葉輪進口處由于氣體被排出而形成一定大小的真空區(qū)域，氣體在大氣壓的作用下被壓入葉輪的進口，于是旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出氣體[3]。

1.2.2 特點

（1）單級高速離心風機在工作過程中的轉(zhuǎn)速非常高，高達20000r/min，高轉(zhuǎn)速會帶來高噪音，這就會給周圍環(huán)境造成不利影響。

（2）在滿載的狀態(tài)下，其工作效率非常高，但是無法對其進行變頻調(diào)速，難以結(jié)合實際的工作需求，進行有針對性的調(diào)整，這就會造成能量的浪費；

（3）單級高速離心風機能夠以較小的體積實現(xiàn)較大的流量，這就能夠大大減小風機的占地面積；

（4）其控制系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)非常復(fù)雜，這就會給維修保養(yǎng)人員帶來不小的難度，進行大修時往往需要制造廠商的技術(shù)人員提供相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)；

（5）由于其操作難度校對較大，在上崗前，就需要對操作人員進行系統(tǒng)全面的培訓(xùn)；

（6）整體設(shè)備的投資成本非常高，單機流量大于300m3/min的性能價格比高。

2 綜合性能對比分析

兩種風機的工作性能對比如表1 所示。

根據(jù)上表能夠看出：①隨著流量的逐漸增加，單級高速離心風機的單位成本的下降趨勢非常明顯；而羅茨風機的單位成本具有上升的趨勢，尤其是當流量超過50m3/min 后，單位成本急劇提高。在相同的流量條件下，羅茨風機的功率要高于后者，其所帶來的能耗也較高；②在較小流量的工作條件下，兩種風機之間的效率和能耗差異較小，但是羅茨風機具有較低的成本，其性價比非常高；③在中、大流量的工作條件下，羅茨風機的轉(zhuǎn)速難以提升，導(dǎo)致其工作效率較低，而離心機的成本相對較低，能耗也較低，工作效率較高，具有較高的性價比。

3 經(jīng)濟效益對比分析

就單臺的投資費用而言，羅茨風機較單級高速離心風機相對較低，但是在實際的運行過程中，前者的運行費用較高。通過對兩種風機的總投資和性價比進行系統(tǒng)全面的對比分析，能夠發(fā)現(xiàn)單級高速離心風機具有比較明顯的優(yōu)勢，對于上述的工作情況，則需要優(yōu)選單級高速離心風機。在實際的污水處理設(shè)計過程中，要結(jié)合鼓風曝氣的實際情況，進行有針對性的選擇，進而在確保曝氣質(zhì)量的前提下，為污水處理廠帶來良好的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

總而言之，風機是污水處理廠鼓風曝氣過程中的關(guān)鍵設(shè)備，為了確保污水處理曝氣過程的順利進行，就要結(jié)合污水處理廠的實際情況，選擇適宜的風機，進而不斷提高污水的曝氣質(zhì)量，為污水廠帶來良好的經(jīng)濟效益。