Luftgebläse sind bereits notwendige Ausrüstungen in der Abwasserbehandlung verschiedener Industrien im schnellen Fortschritt der Gesellschaft und der rasanten Entwicklung der modernen Industrie geworden.
Erstens: Belüftungssauerstoffversorgung von Luftgebläsen in der Abwasserbehandlung
Im Belebtschlammverfahren der Abwasserbehandlung müssen aerobe Mikroorganismen organische Stoffe im Wasser aufnehmen und oxidieren und abbauen, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden. Gleichzeitig vermehren sie sich, was ausreichend gelösten Sauerstoff erfordert, um Mikroorganismen im Belebtschlamm bereitzustellen, und die Belüftung ist der Schlüssel.
Sauerstoffversorgung: Das Luftgebläse liefert Sauerstoff für das Wachstum und den Stoffwechsel von Mikroorganismen, indem es Luft in den Belüftungstank transportiert. Das Luftgebläse versorgt kontinuierlich mit Luft und überträgt Sauerstoff aus der Luft ins Wasser durch Luft-Wasser-Kontakt, um den Sauerstoffbedarf des mikrobiellen Wachstums und der Stoffwechselprozesse zu decken. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Luft in das Abwasser einzuführen, um genügend Sauerstoff bereitzustellen, um Mikroorganismen zu versorgen und den Abbau organischer Stoffe zu fördern.
Erhöhte biologische Abbaubarkeit: Ausreichender Sauerstoff, der durch das Luftgebläse bereitgestellt wird, kann den Abbau organischer Stoffe im Abwasser fördern, und der Zweck der Belüftung besteht darin, genügend gelösten Sauerstoff im Abwasser bereitzustellen, um den Stoffwechsel der Mikroorganismen aufrechtzuerhalten, damit sie organische Stoffe im Abwasser effektiv abbauen können. Hilft, Verunreinigungen aus dem Abwasser zu entfernen und die Wasserqualität zu verbessern.
Verbesserung der Abwasserbehandlungseffizienz: Eine sauerstoffreiche Umgebung hilft, den chemischen und biologischen Sauerstoffbedarf im Abwasser zu reduzieren und die Behandlungseffizienz zu verbessern. Je nach Menge der Abwasserbehandlung, Wasserqualität (insbesondere organischer Gehalt, wie chemischer Sauerstoffbedarf COD, biochemischer Sauerstoffbedarf BOD) in verschiedenen Phasen und tatsächlichem Sauerstoffbedarf wird die erforderliche Belüftung bestimmt. Das Luftgebläse kann die Luftzufuhr flexibel anpassen, um sicherzustellen, dass die Sauerstoffversorgung den Bedarf deckt und eine Überversorgung vermieden wird, wodurch die Effizienz und Qualität der Abwasserbehandlung verbessert wird.
Zum Beispiel kann für eine städtische Kläranlage mit einer Kapazität von 10.000 Kubikmetern/Tag, wenn der BOD-Einlass 200 mg/L beträgt und der BOD-Auslass unter 20 mg/L kontrolliert werden muss, die erforderliche Belüftungsrate pro Kubikmeter Abwasser anhand empirischer Daten wie dem aeroben Koeffizienten von Mikroorganismen berechnet werden.
Zweitens: Luft Gebläse-Abwasserumwälzung und Auflösung
Ein Luftgebläse wird auch verwendet, um Abwasser zu rühren. Sein Hauptzweck besteht darin, sicherzustellen, dass die Substanzen im Abwasser gleichmäßig vermischt werden, Ablagerungen und Sedimentation zu vermeiden und die Behandlungseffizienz zu verbessern. Durch das Rühren können die Mikroorganismen, Nährstoffe und der gelöste Sauerstoff im Abwasser vollständig vermischt werden, um die Behandlungseffizienz zu verbessern.
Luftgebläse mit Rühreffekt
Verbesserung der Mischeffizienz: Die Substanzen im Abwasser werden durch die Luftblasen vollständig gerührt, um sicherzustellen, dass die Schadstoffe im Abwasser gleichmäßig mit dem Behandlungsagenten vermischt werden, wodurch die Behandlungseffizienz verbessert wird.
Verhinderung von Ablagerungen: Das Rühren verhindert die Ablagerung von Feststoffen im Abwasser, hält den suspendierten Zustand aufrecht und trägt zur Effizienz der nachfolgenden Behandlungsstufe bei.
Förderung der chemischen Reaktion: In einigen Abwasserbehandlungsprozessen kann das Rühren die chemische Reaktion fördern und die Reaktionsgeschwindigkeit des Behandlungsagenten verbessern.
Zum Beispiel erfordert der Oxidationsgrabenprozess bestimmte hydraulische Bedingungen, um die Suspension und Vermischung von Belebtschlamm sicherzustellen, was das Gebläse erfordert, um einen geeigneten Luftstrom bereitzustellen. Der Belebtschlamm wird im Belüftungstank suspendiert, in vollem Kontakt mit dem Abwasser, um die Stoffübertragungsbedingungen von Schadstoffen im Wasserbehandlungssystem zu verbessern, sodass die organischen Stoffe, Mikroorganismen und Sauerstoff im Abwasser vollständig in Kontakt kommen und reagieren können, und die Behandlungseffizienz zu verbessern. Bietet gute Bedingungen für die Diffusion und Übertragung von Sauerstoff in der flüssigen Phase, fördert das schnellere und gleichmäßigere Auflösen von Sauerstoff im Wasser und verbessert weiter die Belüftungseffizienz.
Drittens: Designüberlegungen für das Luftgebläsesystem
Der erfolgreiche Entwurf eines Luftgebläsesystems in der Abwasserbehandlung hängt von mehreren Überlegungen ab:
Durchflussrate, Druck, Standortbedingungen (Umgebungsdruck, Betriebstemperatur, verfügbarer Platz, drinnen oder draußen, Klima usw.), Bereichsverhältnis (die Änderung zwischen Echtzeitfluss und maximalem Fluss), Redundanzanforderungen (eine kritische Natur des Abwasserbehandlungsprozesses), wirtschaftliche Kosten (anfängliche Kapitalinvestition und langfristige Betriebskosten).
Durchflussrate und Druck
Theoretische Berechnungsmethode: Je nach Menge der Abwasserbehandlung, Einlass- und Auslasswasserqualitätsindikatoren (wie BOD, Ammoniakstickstoff usw.) und dem angewandten Behandlungsprozess wird der theoretische Sauerstoffbedarf anhand der chemischen Reaktionsformel und des mikrobiellen Stoffwechselsauerstoffbedarfs berechnet. Am Beispiel des Belebtschlammverfahrens wird üblicherweise die empirische Formel Lawrence-McCarty-Gleichung verwendet, um den Sauerstoffbedarf der Mikroorganismen zu berechnen.
Zum Beispiel werden für die Entfernung von 1 kg BOD etwa 1-1,4 kg Sauerstoff benötigt. Dann wird der Sauerstoffbedarf in den Luftbedarf umgerechnet, wobei der Sauerstoffgehalt in der Luft (etwa 21%) berücksichtigt wird, um das theoretische Luftvolumen zu berechnen.
Die Durchflussrate ist eine Funktion des Sauerstoffbedarfs der in der Behandlung eingesetzten aeroben Mikroorganismen. Die Abwasserbehandlung umfasst tatsächlich zwei separate Prozesse, die beide Sauerstoff benötigen: den Stoffwechsel von bioorganischen Materialien,
Beispiele umfassen Organismen in kommunalen Kläranlagen, Abfälle, Lebensmittelpartikel in der Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, Holz in Papierfabriken oder Faserabfälle in Textilfabriken + aerobe Mikroben + O2 = CO2 + NH3 + andere schlechte Energie.
Bemerkenswert ist, dass die Entnahme von Abwasserproben und die Berechnung des biologischen Sauerstoffbedarfs und der Ammoniakwerte den Technikern hilft, den Luftbedarf des Systems zu bestimmen, der eine Massenflussrate ist, die mit der Umgebungstemperatur variiert, da wärmere Luft weniger Sauerstoff enthält.
Das Luftgebläse liefert hauptsächlich Durchfluss und nicht Druck. Sein Nenndruck gibt den maximalen Gegendruck an, der überwunden werden kann. Die Beziehung zwischen dem vom Gebläse erzeugten Durchfluss und dem Druck muss entsprechend den spezifischen Anforderungen angepasst werden. Schraubengebläse verwenden Schraubenkompressortechnologie, um den Druckbereich auf bis zu 22 psi für moderate Druckanforderungen zu erweitern.
Tatsächliche Korrektur
In praktischen Anwendungen muss aufgrund der Sauerstoffübertragungseffizienz der Belüftungsausrüstung, Temperatur- und Druckänderungen des Abwassers und anderer Faktoren das theoretische Luftvolumen korrigiert werden. Zum Beispiel liegt die Sauerstoffübertragungseffizienz der Belüftungsausrüstung im Allgemeinen zwischen 5 % und 30 %, und gemäß den Leistungsparametern der ausgewählten Belüftungsausrüstung, wie der Sauerstoffübertragungseffizienz des mikroporösen Belüftungskopfes von 20 %, muss das theoretische Luftvolumen mit einem bestimmten Koeffizienten multipliziert werden (z. B. 1/0,2 = 5), um das tatsächlich erforderliche Luftvolumen zu erhalten.
Berechnung des Luftdrucks
Das Bereichsverhältnis bezieht sich auf den Änderungsbereich zwischen Echtzeitdurchfluss und maximalem Durchfluss. Bei der Auslegung des Gebläsesystems muss der Schwankungsbereich der Durchflussrate während des Abwasserbehandlungsprozesses berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das System unter verschiedenen Arbeitsbedingungen normal arbeiten kann.
Berechnung des statischen Drucks
Statischer Druck bezieht sich auf den Druck eines ruhenden Gases. In der Abwasserbehandlung berücksichtigt der statische Druck hauptsächlich den Widerstand des Belüftungssystems, einschließlich Rohrwiderstand und Belüftungskopfwiderstand. Der Rohrwiderstand kann mit der Darcy-Weisbach-Formel berechnet werden, die mit der Rohrlänge, dem Rohrdurchmesser, der Rauheit und der Gasdurchflussrate zusammenhängt. Der Widerstand des Belüftungskopfes wird gemäß dem Produkthandbuch des Belüftungskopfes ermittelt. Zum Beispiel wird für ein Belüftungsrohr mit einer Länge von 100 Metern, einem Rohrdurchmesser von 100 mm und einer Gasdurchflussrate von 10 Metern/s die Anforderung an den statischen Druck durch Berechnung der Summe des Rohrwiderstands und des Widerstands des Belüftungskopfes ermittelt.
Berechnung des dynamischen Drucks
Der dynamische Druck steht in Zusammenhang mit der Durchflussrate des Gases, gemäß der Bernoulli-Gleichung lautet die Berechnungsformel für den dynamischen Druck, wobei die Gasdichte und die Gasdurchflussrate ist. Im Belüftungssystem der Abwasserbehandlung muss der dynamische Druck berücksichtigt werden, wenn das Gas in den Belüftungskopf eintritt, um sicherzustellen, dass das Gas normal durch den Belüftungskopf in das Abwasser gelangen kann.
Berechnung des Gesamtdrucks
Der Gesamtdruck ist die Summe aus statischem Druck und dynamischem Druck. Bei der Auswahl sollte der Nennluftdruck des Gebläses größer oder gleich dem Gesamtdruck sein, um sicherzustellen, dass die Druckanforderungen des Belüftungssystems erfüllt werden können.
Viertens: Standortbedingungen
Standortbedingungen umfassen Umgebungsdruck, Betriebstemperatur, Standortverunreinigungen (Staub, Methan, Schwefelwasserstoff oder andere schädliche Gase), verfügbaren Platz, Innen- oder Außenbereich und Klima. Diese Faktoren beeinflussen die Auswahl und Installation des Gebläsesystems und müssen entsprechend der tatsächlichen Situation vernünftig berücksichtigt und gestaltet werden.
Fünftens: Redundanzanforderungen
Redundanzanforderungen beziehen sich auf wichtige Eigenschaften im Abwasserbehandlungsprozess, wie die Zuverlässigkeit der Sauerstoffversorgung und die Systemstabilität. Bei der Auslegung des Gebläsesystems muss berücksichtigt werden, ob eine Backup-Ausrüstung erforderlich ist, um Notfälle zu bewältigen und die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Die Belüftungsniveaus in der Abwasserbehandlung sind typischerweise fünf- bis siebenmal höher als die natürlich vorkommenden Belüftungsniveaus. Wenn ein System plötzlich nicht mehr diesen hohen Sauerstoffgehalt hat, beginnen die aeroben Mikroben schnell zu sterben. Abwasserbehandlungssysteme können Tage oder Wochen benötigen, um das Gleichgewicht zu erreichen, daher können sich Systembetreiber dieses Risiko nicht leisten. Daher haben Abwasserbehandlungssysteme oft mehrere Gebläse, um ein gewisses Maß an Redundanz zu bieten, damit die Behandlung fortgesetzt werden kann, falls die Gebläse gewartet oder repariert werden müssen.
Sechstens: Wirtschaftliche Kosten
Kostenist ein wichtiger Faktor bei der Auslegung eines Gebläsesystems für die Abwasserbehandlung, einschließlich der anfänglichen Investitionskosten und der langfristigen Betriebskosten. Die Systemkosten, einschließlich der Beschaffungskosten für die Ausrüstung, der Energiekosten und der Wartungskosten, müssen unter der Voraussetzung minimiert werden, dass die Verarbeitungsanforderungen erfüllt werden.
Der Stromverbrauch ist der Kern des Energieverbrauchs in der Abwasserbehandlung, um das Problem zu lösen, aber der Einsatz von Schraubengebläsen kann den Energieverbrauch effektiv reduzieren. Kelupp ölfreie Schraubengebläse verwenden effiziente Permanentmagnet-Synchronmotoren mit variabler Frequenz und einer maximalen Effizienz von bis zu IE5. Deutschland entwarf den neuen effizienten Schraubenhauptmotor, fortschrittliches Profildesign, niedrige Geschwindigkeit, hohe Effizienz. Die intelligente Steuerung kann die Steuerung entsprechend dem gelösten Sauerstoff-DO-Wert oder dem Druckwertsignal anpassen, um eine genaue Belüftung und mehr Energieeinsparung zu erreichen. Einfach zu installieren, ein Schlüssel Start Stopp, Plug & Play. Verwendung von SKF-Lager mit großem Durchmesser, Lebensdauer bis zu 100.000 Stunden, um Energie und Strom für Kläranlagen-Schlammbehandlung, Abwasserbehandlung, Sprengbelüftung, Luft-Wasser-Rückstoß und andere Prozesse zu sparen.
