中小型污水處理廠建議采用羅茨風機

中小型污水處理廠建議采用羅茨風機 隨著中國城市化速度的加快和工農業的發展，污水排放量逐年上升，根據2000-2013年污水排放量統計，到2013年我國的城市污水排放量已接近1300億噸。城市污水排放量的增長對污水處理行業帶來了挑戰和機遇，目前我國的城市污水處理率偏低，與世界一些發達國家相比還存在很大的差距，因此，大力發展污水處理已迫不及待。“十一五”期間中國污水處理廠數量年均增長8%，截止2013年9月底，全國建成3380座污水處理廠，日污水處理能力達到1.91億立方米，“十二五”期間中國將大力投資污水處理行業，污水處理能力將達到新的高峰。已經投入運營的北京海淀污水處理廠規模100×104m3/d，類似的許多污水處理廠也在建設當中。 本文通過對離心風機和羅茨風機的比較闡述大型污水處理廠建議用離心風機代替羅茨風機，中小型污水處理廠用羅茨風機。
     離心風機工作原理及其優點 
1 離心風機工作原理 
離心風機屬于風機的一種，常有單級與多級之分。風機工作時通過葉輪高速旋轉帶動氣體運動，把機械能轉換為氣體的動能與壓力能，且通過擴壓作用使大部分動能轉為壓力能從而獲得較高的壓力，進出口的壓差又會使源源不斷的氣體流進流出風機，以達到壓縮氣體的目的。 
2 離心風機的優點 
相對于羅茨風機，離心風機因具有較高的效率、運行成本較低而廣泛應用于大中型污水處理廠，其優點集中表現在： 
（1）單級轉速高，大流量時體積小，占地面積小； 
（2）滿負荷工作時效率高，三元流動理論設計的葉輪效率可達82%； 
（3）流量調節范圍寬，可實現污水處理的變流量工況； 
（4）多級離心風機轉速較低，運行平穩可靠，壽命長； 
（5）易于采用全風冷式設計； 
（6）操作維護方便，不需要專業培訓人員進行操作，減少后期成本。
      羅茨風機工作原理及其特點 
1 羅茨風機工作原理 
羅茨風機是一種典型的雙轉子旋轉的容積式機械，其轉子由葉輪與軸組合而成，由原動機通過一對同步齒輪驅動，作方向相反的等速旋轉運動。當轉子旋轉時會產生擠壓作用，從而使得氣體周期性均勻進出氣缸達到輸送氣體的目的。輸送的風量與轉速成比例關系，受壓力變化的影響程度不大，所以對于一定轉速的風機其流量比較固定，對于需要不斷調整流量來達到工藝要求的一些領域，羅茨風機顯示出其不足之處，添加相應設備會添加成本，不利于推廣應用。 
2 羅茨風機的特點 
羅茨風機具有如下優點： 
（1）具有強制輸氣的特征，在轉速一定時，流量也一定； 
（2）無往復運動部件和氣閥，易損件少，使用壽命較長； 
（3）進氣比較均勻，不必設置儲氣罐； 
（4）葉輪之間有間隙，運轉時不需要潤滑油，可保證氣體不含油； 
（5）機械效率較高。 
但羅茨風機也存在以下缺點： 
（1）無內壓縮過程，絕熱效率較低； 
（2）氣流脈動和機械震動的存在使得羅茨風機的噪聲較大。
我們知道羅茨風機的進氣流量與轉速成比例，當進氣溫度在-18℃變化到38℃時對羅茨風機的流量影響較小，這樣即使在氣候溫度變化時也可以保證污水處理廠每天能有效處理相對固定的污水量。除此之外，羅茨風機的制造成本比較低，同時三葉轉子的應用一定程度上降低了羅茨風機的噪聲，因此比較多的羅茨風機應用于中小型污水處理廠。
      羅茨風機與離心風機的比較 
目前，國內污水處理廠較多的使用羅茨風機進行鼓風曝氣，主要因為其成本低、效率高，但也存在噪音大等缺點。國外在大型污水處理系統中較多地采用離心風機替代羅茨風機，在中小型污水處理廠采用羅茨風機。從羅茨風機、單級和多級離心風機的功耗隨流量變化的情況可以看出：三者消耗的功率均隨流量的增大而增大，當流量達到100m3/min時，羅茨風機消耗的功率明顯大于多級離心風機和單級離心風機，這對于污水處理量大于100m3/min且采用羅茨風機的污水處理廠而言，無疑是增大了企業的運行成本。 從羅茨風機、單級和多級離心風機的單位流量成本隨流量的變化情況看，在小流量條件下羅茨風機的單位流量的投資成本相比離心風機具有一定的經濟優勢；但隨著流量的不斷增大，當大于400m3/min時，其單位流量的投資成本大幅度攀升，遠大于多級離心風機和單級離心風機，這顯然不利于那些應用羅茨風機進行鼓風曝氣的大中型污水處理廠的運營。