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北極星水處理網(wǎng)訊:針對(duì)醫(yī)院綜合醫(yī)療大樓污水處理工程中采用的工藝進(jìn)行了介紹，分別闡述了設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，生物池構(gòu)造，工作周期設(shè)計(jì)等內(nèi)容，并結(jié)合其他應(yīng)用實(shí)例運(yùn)行結(jié)果指出該工藝合理可行，值得推廣。
醫(yī)院屬于大型綜合醫(yī)院，醫(yī)院污水來(lái)源及成分復(fù)雜，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學(xué)污染物和放射性污染物等，具有空間傳染急性傳染和潛伏性傳染等特征。主要指醫(yī)院門診、病房、手術(shù)室、各類檢驗(yàn)室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平間等所有與醫(yī)院運(yùn)營(yíng)相關(guān)處排出的診療、生活及糞便污水，一類污染物及放射性廢水經(jīng)預(yù)處理達(dá)標(biāo)后方可排入本污水處理站。此外，生活污水經(jīng)化糞池、餐廳廢水經(jīng)隔油池后和醫(yī)療廢水一并進(jìn)入醫(yī)院污水處理站處理，處理工藝采用CAST工藝。
本污水處理站處理規(guī)模為xxxm3/d(近期)，xxxm3/d(遠(yuǎn)期)。本污水處理站出水水質(zhì)執(zhí)行GB18466-2005醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的排放標(biāo)準(zhǔn)(近期)，預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)(遠(yuǎn)期)。污水處理工藝流程框圖見(jiàn)圖1。
圖1
什么是CAST工藝
CAST工藝是循環(huán)活性污泥技術(shù)。其主要原理是：把序批式活性污泥法(SJR)的反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、pH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程，完成對(duì)污水中有機(jī)物質(zhì)的降解。
CAST工藝同時(shí)能夠比較充分發(fā)揮活性污泥的降解功能，也能夠減輕二沉淀池的負(fù)荷，有利于提高二沉池固液分離效果。
工藝設(shè)計(jì)
1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
設(shè)計(jì)流量按照最高日最高時(shí)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量為xxxm3/h；設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)依據(jù)參照同類型綜合醫(yī)院廢水水質(zhì)。近期設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行GB18466-2005醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的排放標(biāo)準(zhǔn)。污水設(shè)計(jì)進(jìn)出水主要水質(zhì)見(jiàn)表1。
2CAST生物池主要構(gòu)造
CAST生物池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成。預(yù)反應(yīng)區(qū)，兩座，單池基本尺寸為L(zhǎng)*B*H=10.0m*1.5m*4.5m，其中有效水深4.0m，超高0.5m；預(yù)反應(yīng)區(qū)底部設(shè)有DN300放空管，頂部設(shè)有DN300溢流管和DN200回流污泥管，預(yù)反應(yīng)區(qū)與主反應(yīng)區(qū)的隔墻上底部開有800mm*700mm連通孔。
主反應(yīng)區(qū)，兩座，單池基本尺寸為L(zhǎng)*B*H=13.5m*10.0m*4.5m，其中有效水深4.0m，超高0.5m，每池設(shè)置臺(tái)攪拌機(jī)2臺(tái)攪拌機(jī)、1臺(tái)虹吸式潷水器、1臺(tái)回流污泥泵、1臺(tái)剩余污泥泵、1套膜式曝氣系統(tǒng)。同時(shí)主反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有DO測(cè)定儀、污泥濃度(MLSS)計(jì)、酸度(pH)計(jì)、超聲波水位計(jì)。
3預(yù)反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)
由于醫(yī)院運(yùn)行初期，下游市政污水處理廠建設(shè)不完善，無(wú)法接納污水。排放水需直接排入水體，故本工程對(duì)脫氮除磷的要求較高，所以預(yù)反應(yīng)區(qū)根據(jù)活性污泥反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，運(yùn)行條件按厭氧環(huán)境考慮，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)考慮了較顯著的反硝化作用(回流污泥混合液中通常含2.0mg/L左右的硝態(tài)氮)。同時(shí)預(yù)反應(yīng)區(qū)利用了活性污泥的快速吸附作用而加速對(duì)溶解性底物的去除，并對(duì)難降解有機(jī)物起到良好的水解作用，還可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。污泥回流量按最大時(shí)處理量的20%考慮，污水水力停留時(shí)間按1.0h計(jì)。
為了使回流污泥和污水進(jìn)行充分混合，形成均勻的厭氧環(huán)境，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置2臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳎摂嚢杵鲗儆诟咿D(zhuǎn)速(705r/min)、小葉輪(370mm)類型，具有較好的混合攪拌功能，考慮到厭氧環(huán)境對(duì)磷的釋放影響較大，故在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)還設(shè)置有DO在線測(cè)定儀，其輸出信號(hào)接入CAST反應(yīng)池PLC子站，PLC子站根據(jù)DO值的大小及變化，對(duì)回流污泥量進(jìn)行在線調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的厭氧環(huán)境以利于磷的釋放。同時(shí)PLC總站可繪制預(yù)反應(yīng)區(qū)進(jìn)水水量進(jìn)水水質(zhì)污泥回流量與DO的關(guān)系曲線，對(duì)運(yùn)行工作起到高效、優(yōu)質(zhì)的指導(dǎo)作用。
4主反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)
為降低管理難度和污水處理成本，故設(shè)計(jì)中采用了泥齡較長(zhǎng)，污泥負(fù)荷較低的延時(shí)曝氣方式，設(shè)計(jì)泥齡為15.7d，污泥負(fù)荷取0.088kgBODs/MISS。
由于采用了延時(shí)曝氣方式，故污泥產(chǎn)泥率比較低，取值為0.945kgSS/kgBODs，每日剩余污泥產(chǎn)量為3510kg，剩余污泥經(jīng)主反應(yīng)區(qū)內(nèi)的剩余污泥泵抽升至污泥池。污泥池內(nèi)設(shè)置有潛水?dāng)嚢杵饕员３殖貎?nèi)有氧狀態(tài)，防止磷的析出。
由于主反應(yīng)區(qū)具有同步硝化和反硝化功能，反硝化主要是在泥水分離階段使污泥結(jié)構(gòu)內(nèi)部處于缺氧狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)的，因此，PLC子站將根據(jù)CAST生物池內(nèi)的DO值，對(duì)生物速率、曝氣時(shí)間、曝氣量、排泥速率等重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)節(jié)。
排水裝置選型時(shí)，考慮到運(yùn)行自動(dòng)化程度較高，選用虹吸式潷水器，電磁閥控制虹吸排氣管的開啟，PLC控制。
曝氣設(shè)備采用了較先進(jìn)的超微孔膜式曝氣盤，具有較高的氧轉(zhuǎn)移效率，在水深為4.0m的清水中膜式曝氣盤具有25%的氧轉(zhuǎn)移效率；同時(shí)盤式曝氣器比較節(jié)能，具備防堵塞與自清洗功能。
為使曝氣系統(tǒng)正常運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)3臺(tái)可調(diào)導(dǎo)葉片的單級(jí)高速羅茨鼓風(fēng)機(jī)(2用1備)，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量為Q=13.87m3/min，設(shè)計(jì)風(fēng)壓50000Pa?？紤]到反應(yīng)池為變?nèi)葸\(yùn)行方式，水位變幅達(dá)2.0m，為減少能耗、降低成本，其中兩臺(tái)為電機(jī)采用變頻運(yùn)行方式，同時(shí)空氣管路獨(dú)立設(shè)置，互不干擾。
5工作周期設(shè)計(jì)
CAST生物池以一定的時(shí)間序列運(yùn)行，運(yùn)行過(guò)程包括進(jìn)水-曝氣、靜止沉淀、排水排泥、閑置四個(gè)階段，不同的運(yùn)行階段的運(yùn)行方式可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。本工程CAST生物池每日工作24h，分為6.0個(gè)工作周期，每周期工作時(shí)間為4.0h，其中進(jìn)水-曝氣3.0h，靜止沉淀0.5h，排水排泥0.5h。在同一時(shí)間各池的工作時(shí)序均不同，不會(huì)發(fā)生重疊，同一時(shí)間只有一個(gè)反應(yīng)池潷水，自動(dòng)控制及操作管理較簡(jiǎn)單，具體工作時(shí)序見(jiàn)表2。
進(jìn)水曝氣階段CAST主反應(yīng)區(qū)內(nèi)邊充水邊曝氣，同時(shí)池內(nèi)的回流污泥泵連續(xù)不斷的向預(yù)反應(yīng)區(qū)回流污泥。此時(shí)有機(jī)污染物被微生物氧化分解，同時(shí)污水中的氨氮通過(guò)微生物的硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。
靜止沉淀階段CAST主反應(yīng)區(qū)不充水也不曝氣，此時(shí)微生物利用水中剩余的DO進(jìn)行氧化分解，生物池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變，開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)，活性污泥逐漸沉到池底，上層水逐漸變清。
排水排泥階段CAST主反應(yīng)區(qū)的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液，同時(shí)池內(nèi)的剩余污泥泵向污泥調(diào)節(jié)池輸送剩余污泥此時(shí)，生物池逐漸由缺氧狀態(tài)過(guò)渡到厭氧狀態(tài)，繼續(xù)進(jìn)行反硝化反應(yīng)。
實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于潷水器的潷水能力是按最不利的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)選型的，而這種最不利情況不易出現(xiàn)，故實(shí)際潷水時(shí)間通常要比設(shè)計(jì)潷水時(shí)間短，其剩余時(shí)間通常用于CAST主反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的閑置，以恢復(fù)污泥的吸附能力。
結(jié)語(yǔ)
本文介紹的CAST工藝設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)參數(shù)取值已應(yīng)用于很多大型的污水處理廠，由于一些客觀原因，醫(yī)院污水處理站正處于緊張的建設(shè)之中，而相同工藝相近規(guī)模的污水處理廠已建成并已完成試運(yùn)行，其各項(xiàng)指標(biāo)值均滿足設(shè)計(jì)要求，試運(yùn)行效果見(jiàn)表3。
實(shí)踐證明，上述設(shè)計(jì)方法及參數(shù)取值是合理可行的，同時(shí)也說(shuō)明CAST工藝是適合醫(yī)院污水處理的一種新型工藝。
一、CASTT生物處理法工藝原理
CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱，CASS池分預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過(guò)酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過(guò)程，這對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過(guò)程。CASS工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體，污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用，同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能。
二、CAST生物處理法工藝特點(diǎn):
鴻偉羅茨風(fēng)機(jī)銷售維修中心，廠家直銷羅茨風(fēng)機(jī)，回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，多級(jí)離心風(fēng)機(jī)，羅茨真空泵，沼氣增壓風(fēng)機(jī)，專業(yè)維修風(fēng)機(jī)，是由豐富工作經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員發(fā)起的專門從事風(fēng)機(jī)銷售維修的團(tuán)隊(duì)，對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)行業(yè)有深入的了解，是山東錦工風(fēng)機(jī)駐華中地區(qū)銷售公司，我們本著一切以客戶需求為中心的宗旨，為客戶及時(shí)解決風(fēng)機(jī)在選型和使用中的問(wèn)題，為客戶客觀地分析合作廠家的真實(shí)狀況，提供合作廠家的規(guī)模、資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量檔次、從事風(fēng)機(jī)年限，從事人員水平等真實(shí)內(nèi)容，免費(fèi)為顧客設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)最佳使用參數(shù)及合適的電機(jī)使用功率，為客戶選擇合適的合作廠家，以最優(yōu)惠的價(jià)格提供給客戶最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。歡迎國(guó)內(nèi)外新老顧客來(lái)電、來(lái)函洽談合作！ 聯(lián)系人：孫慶偉，
1、運(yùn)行靈活可靠
– 生物選擇器可以根據(jù)污水水質(zhì)情況，以好氧、缺氧和厭氧三種方式運(yùn)行。選擇器可以恒定容積也可以可變?nèi)莘e運(yùn)行
– 可任意調(diào)節(jié)狀態(tài)，發(fā)揮不同微生物的生理特性
– 選擇器容積可變，避免產(chǎn)生污泥膨脹，提高了系統(tǒng)的可靠性
– 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，工業(yè)廢水、城市污水處理都適用
2、處理構(gòu)筑物少，流程簡(jiǎn)單
– 池子總?cè)莘e減少，土建工程費(fèi)用低
– 不需設(shè)二次沉淀池及其刮泥設(shè)備，也不用設(shè)回流污泥泵站
– 可實(shí)現(xiàn)除磷脫氮 ：調(diào)節(jié)生物選擇器可變?nèi)莘e的曝氣和非曝氣順序，提高了生物除磷脫氮效果
3、節(jié)省投資
– 構(gòu)筑物少，占地面積省
– 設(shè)備及控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單
– 曝氣強(qiáng)度小，不須大氣量的供氣設(shè)備
– 運(yùn)行費(fèi)用低
三、CAST生物處理法工藝缺點(diǎn)：
1、間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求較高；
2、變水位運(yùn)行，電耗增大；
3、容積利用率較低；
4、污泥穩(wěn)定性不如厭氧硝化好。
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A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。A2/O工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。
A2/O工藝流程圖如下：
A2/O工藝特點(diǎn)：
1、A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)。
?。?）污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷。
（2）污泥沉降性能好。
(3）厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能。
?。?）脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。
（5）在同時(shí)脫氧除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝。
?。?）在厭氧—缺氧—好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。
?。?）污泥中磷含量高，一般為2.5％以上。
2、A2/O工藝的缺點(diǎn)。
?。?）反應(yīng)池容積比A/O脫氮工藝還要大；
（2）污泥內(nèi)回流量大，能耗較高；
（3）用于中小型污水廠費(fèi)用偏高；
?。?）沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差；
?。?）污泥滲出液需化學(xué)除磷。
01、羅茨風(fēng)機(jī)
羅茨鼓風(fēng)機(jī)屬于容積式鼓風(fēng)機(jī)，是回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機(jī)的一種，利用兩個(gè)葉形轉(zhuǎn)子或三個(gè)葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸送氣體。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出，氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)沒(méi)有內(nèi)壓縮過(guò)程。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單運(yùn)行平穩(wěn)、可靠，機(jī)械效率高，便于維護(hù)和保養(yǎng)，對(duì)于被輸送氣體中所含的粉塵、液滴和纖維不敏感；當(dāng)壓力在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，轉(zhuǎn)速不變，則流量為一常數(shù)；運(yùn)行時(shí)適應(yīng)性強(qiáng)，在流量要求穩(wěn)定而阻力變化幅度較大時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)；與離心風(fēng)機(jī)相比價(jià)格低。但噪聲大，存在潤(rùn)滑油向氣缸滲漏的缺點(diǎn)，同時(shí)其風(fēng)量調(diào)節(jié)只能采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法和旁路放風(fēng)閥法，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速法由于羅茨風(fēng)機(jī)采用恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)速不可調(diào)節(jié)，而旁路放風(fēng)閥法則造成能量浪費(fèi)。當(dāng)然，對(duì)變頻改造后的羅茨風(fēng)機(jī)，在小流量、變流量時(shí)效率較高，可達(dá)95%以上；效率一般在70%左右，較離心風(fēng)機(jī)相比效率較低，特別是在流量高于100m3/min時(shí)，功耗較大。目前，在國(guó)外的污水處理系統(tǒng)中，羅茨鼓風(fēng)機(jī)由于存在容量小、噪聲大、效率低、和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等問(wèn)題，已經(jīng)被淘汰。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的性能曲線主要指風(fēng)量（Q）和壓力（P）變化關(guān)系的曲線Q-P及軸功率（N）和壓力變化關(guān)系的曲線N-P。通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)的性能曲線可以看出，在一定轉(zhuǎn)速下，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的壓力變化量較大時(shí)，風(fēng)量的變化量非常小，基本不變；而功率曲線表明，功率隨著壓力的增高而增加。因此，羅茨鼓風(fēng)機(jī)特別適用于管網(wǎng)阻力多變而風(fēng)量要求基本穩(wěn)定的場(chǎng)合，我國(guó)小型市政和工廠污水處理中應(yīng)用較多。
02、多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)
離心鼓風(fēng)機(jī)又稱透平鼓風(fēng)機(jī)，氣體在旋轉(zhuǎn)的葉輪作用下，獲得壓力和流速的增大，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)送風(fēng)。其工作原理為當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，氣體在離心力的作用下甩出并改變流向，動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，從排氣口排出氣體，同時(shí)在葉輪間形成一定負(fù)壓，使外界氣體在大氣壓的作用下補(bǔ)入，達(dá)到連續(xù)鼓風(fēng)的目的。離心鼓風(fēng)機(jī)根據(jù)葉輪數(shù)量分為多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)和單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)。多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)正常是指轉(zhuǎn)子在2只或2只以上的葉輪串聯(lián)在同一根主軸上，至多可有八級(jí)風(fēng)葉，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為3000～3600r/min的離心式鼓風(fēng)機(jī)[4]。離心鼓風(fēng)機(jī)一般選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)節(jié)流量與壓力，使風(fēng)機(jī)在較低的功率下運(yùn)行，不需要放風(fēng)調(diào)節(jié)，且能保持同額定工況基本相同的高效率，適用于壓力流量都不穩(wěn)定的工況。
多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)的送氣量一般較大，但所產(chǎn)生的風(fēng)壓不高，出口表壓一般不高出110kPa,流量一般在130m3/min左右。
與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相比，低速多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)由于具有噪聲較低、風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，20世紀(jì)80年代以來(lái)，在國(guó)外的污水處理廠中逐漸取代了羅茨鼓風(fēng)機(jī)，但仍存在體積大、質(zhì)量重、流量調(diào)節(jié)性能差、效率偏低、能耗大等弊端。
03、單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)
單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)是從20世紀(jì)90年代開始，隨著“三元流動(dòng)理論”在離心式壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的。單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)采用齒輪箱增速，在齒輪箱內(nèi)用機(jī)油潤(rùn)滑和冷卻。但單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)由于只有一個(gè)葉輪，不可能產(chǎn)生較大的風(fēng)壓，它的出口壓力多在50kPa以內(nèi)，流量在18～1050m3/min，一般80m3/min左右。
單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)采用了三元流動(dòng)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其更加符合流體流動(dòng)規(guī)律，其葉輪效率較采用二元葉輪的多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)有很大的提高，而且是一級(jí)結(jié)構(gòu)，流道短、損失較小，使其效率較多級(jí)低速離心提高10%～15%，可高達(dá)82%；在結(jié)構(gòu)上采用了軸向進(jìn)氣導(dǎo)葉調(diào)節(jié)裝置，在壓力恒定時(shí)，流量調(diào)節(jié)為額定流量的65%～105%，使其在低負(fù)荷條件下也可以達(dá)到較高的運(yùn)行效率，這是羅茨鼓風(fēng)機(jī)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)；采用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高；采用組裝式整體結(jié)構(gòu)，與同流量和壓力的多級(jí)離心式鼓風(fēng)機(jī)相比，節(jié)約消耗，重量一般少70%，占地面積約小50%；同時(shí)三元流動(dòng)葉輪比普通二元流動(dòng)葉輪直徑要小30%～40%，故其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，機(jī)組的啟動(dòng)和停車時(shí)間短，無(wú)需高位油箱和蓄能器，使鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)r/min。
由于單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)具有重量輕、體積小、節(jié)約能源、性能調(diào)節(jié)范圍廣泛、效率高和自動(dòng)化水平高等優(yōu)點(diǎn)，早已在國(guó)外取代多級(jí)低速離心式得到廣泛應(yīng)用，是目前污水處理行業(yè)的主流產(chǎn)品。目前，國(guó)外生產(chǎn)單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)的廠家主要有美國(guó)的英格索蘭、日本的川崎重工、德國(guó)的德馬克和瑞士的蘇爾壽等，國(guó)內(nèi)的廠家主要有沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠、杭州制氧機(jī)廠和陜西鼓風(fēng)機(jī)廠等。
羅茨風(fēng)機(jī)適用于100m3/min以內(nèi)較小流量的處理設(shè)備，能耗與離心式相差不大，流量調(diào)控好，變水位效率高，且價(jià)格低，總體價(jià)格經(jīng)濟(jì)效益好，主要用于小型市政污水及工廠污水處理，特別是適合CAST工藝（循環(huán)式活性污泥法）污水處理廠。
多級(jí)離心風(fēng)機(jī)適用于流量范圍在100～400m3/min的情況下，雖然成本較羅茨風(fēng)機(jī)稍高，但其能耗低，長(zhǎng)期綜合效益最佳，主要用于中小型市政污水處理廠。
單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)無(wú)法采用變頻調(diào)速，在滿負(fù)荷時(shí)效率高，但當(dāng)流量減少時(shí)，功耗并不是同比減小，因此部分負(fù)載的效率低，能耗大，主要適用于大中型污水處理廠。
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