エアブロワーは、社会の急速な進展と現代産業の急速な発展において、さまざまな産業の下水処理において必要な設備となっています。
第一：下水処理におけるエアブロワーの曝気酸素供給
活性汚泥法による廃水処理では、好気性微生物が水中の有機物を吸収し、酸化・分解して二酸化炭素と水を形成します。同時に増殖し、活性汚泥中の微生物に十分な溶存酸素を提供する必要があり、曝気が重要なリンクです。
酸素供給: エアブロワーは、空気を曝気槽に輸送することによって微生物の成長と代謝のための酸素を提供します。エアブロワーは空気を連続的に供給し、空気と水の接触を通じて酸素を水に移し、微生物の成長と代謝プロセスの酸素需要を満たします。その主な役割は、廃水に空気を導入し、微生物に十分な酸素を供給し、有機物の分解を促進することです。
生物分解の強化: エアブロワーによって提供される十分な酸素は、廃水中の有機物の分解を促進し、曝気の目的は、微生物の代謝を維持するために下水に十分な溶存酸素を提供することです。これにより、下水中の有機物を効果的に分解し、廃水から汚染物質を除去し、水質を改善するのに役立ちます。
廃水処理効率の向上: 酸素が十分に供給された環境は、廃水中の化学的および生物学的酸素需要を減少させ、処理効率を向上させるのに役立ちます。下水処理量、水質（特に化学的酸素需要COD、生物化学的酸素需要BOD）異なる段階および実際の酸素需要に応じて必要な曝気を決定します。エアブロワーは、酸素供給が需要を満たし、過剰供給を回避するように空気供給を柔軟に調整し、下水処理の効率と品質を向上させることができます。
例えば、1万立方メートル/日の能力を持つ都市下水処理場の場合、入口BODが200mg/Lで、流出BODを20mg/L以下に制御する必要がある場合、微生物の好気性係数などの経験的データに基づいて、1立方メートルの下水あたりの曝気率を計算できます。
第二：エアブロワーによる廃水の攪拌と溶解処理
エアブロワーは、下水を攪拌するためにも使用されます。その主な目的は、廃水中の物質が均一に混合され、沈殿や堆積を回避し、処理効果を向上させることです。攪拌は、下水中の微生物、栄養素、および溶存酸素が完全に混合され、処理効率を向上させることができます。
攪拌効果を持つエアブロワー
混合効率の向上: 廃水中の物質は、気泡を通じて完全に攪拌され、廃水中の汚染物質が処理剤と均一に混合されることを保証し、処理効果を向上させます。
沈殿防止: 攪拌は、廃水中の固体物質の沈殿を防ぎ、懸濁状態を維持し、後続の処理段階の効率に寄与します。
化学反応の促進: 一部の廃水処理プロセスでは、攪拌が化学反応を促進し、処理剤の反応効率を向上させることができます。
例えば、酸化溝プロセスでは、活性汚泥の懸濁と混合を確保するために特定の水力条件が必要であり、これには適切な空気流量を提供するブロワーが必要です。活性汚泥は曝気槽に懸濁され、下水と完全に接触し、水処理システム内の汚染物質の物質移動条件を強化し、下水中の有機物、微生物、酸素が完全に接触して反応し、処理効果を向上させます。液相中の酸素の拡散と移動を促進し、酸素が水により速く均一に溶解するようにし、曝気効率をさらに向上させます。
第三：エアブロワーシステム設計の考慮事項
廃水処理におけるエアブロワーシステムの成功した設計は、いくつかの考慮事項に依存します：
流量、圧力、現場条件（周囲圧力、動作周囲温度、利用可能なスペース、屋内または屋外、気候など）、範囲比（リアルタイム流量と最大流量の変化）、冗長性要件（廃水処理プロセスの重要性）、経済的コスト（初期資本投資と長期運用コスト）。
流量と圧力
理論的計算方法: 下水処理量、入口および流出水質指標（BOD、アンモニア窒素など）および採用された処理プロセスに基づいて、化学反応式および微生物代謝酸素需要に基づいて理論的酸素需要が計算されます。活性汚泥法を例にとると、通常、微生物の酸素需要を計算するために経験式Lawrence-McCarty方程式が使用されます。
例えば、1kgのBODを除去するためには、約1〜1.4kgの酸素が必要です。その後、空気中の酸素含有量（約21％）を考慮して、酸素需要を空気需要に変換し、理論的な空気量を計算できます。
流量は、処理プロセスで使用される好気性微生物の酸素需要の関数です。廃水処理は実際には2つの別々のプロセスを含み、どちらも酸素を必要とします：生物有機材料の代謝、
例として、都市廃水処理場の有機物、食品・飲料加工における廃棄物、食品粒子、製紙工場の木材や繊維廃棄物、繊維工場の廃棄物+好気性微生物+O2=CO2+NH3+その他の悪いエネルギー。
特に、廃水のサンプルを採取し、生物学的酸素要求量とアンモニアレベルを計算することで、技術者はシステムの空気需要を決定できます。これは、温かい空気が酸素を少なく含むため、周囲温度によって変化する質量流量です。
エアブロワーは主に圧力よりも流量を提供します。その定格圧力は、克服できる最大の背圧を示します。ブロワーによって生成される流量と圧力の関係は、特定のニーズに応じて調整する必要があります。スクリューブロワーは、スクリューコンプレッサー技術を使用して、22psiまでの中圧要件に対応する圧力範囲を拡張します。
実際の補正
実際のアプリケーションでは、エアレーション機器の酸素移動効率、下水の温度と圧力の変化などの要因により、理論的な空気量を補正する必要があります。例えば、エアレーション機器の酸素移動効率は一般的に5％から30％の間であり、選択したエアレーション機器の性能パラメータに基づいて、微細孔エアレーションヘッドの酸素移動効率が20％である場合、理論的な空気量に特定の係数（例えば1/0.2 = 5）を掛けて実際に必要な空気量を得る必要があります。
空気圧計算
範囲比は、リアルタイムの流量と最大流量の変化範囲を指します。ブロワーシステムを設計する際には、廃水処理プロセス中の流量の変動範囲を考慮し、システムが異なる作業条件下で正常に動作できるようにする必要があります。
静圧計算
静圧は、静止しているガスの圧力を指します。下水処理では、静圧は主に配管抵抗やエアレーションヘッド抵抗を含むエアレーションシステムの抵抗を考慮します。配管抵抗は、配管の長さ、直径、粗さ、ガス流量に関連するダーシー・ワイスバッハの式で計算できます。エアレーションヘッドの抵抗は、エアレーションヘッドの製品マニュアルに基づいて取得されます。例えば、長さ100メートル、直径100mm、ガス流量10メートル/秒のエアレーションパイプの場合、配管の抵抗とエアレーションヘッドの抵抗の合計を計算することで静圧要件が得られます。
動圧計算
動圧は、ベルヌーイの方程式に基づいてガスの流量に関連しています。下水処理のエアレーションシステムでは、ガスがエアレーションヘッドに入る際に動圧を考慮し、ガスが正常にエアレーションヘッドを通じて下水に入ることを保証する必要があります。
全圧計算
全圧は静圧と動圧の合計です。選択時には、ブロワーの定格空気圧が全圧以上である必要があり、エアレーションシステムの圧力ニーズを満たすことができるようにします。
第四：サイト条件
サイト条件には、周囲圧力、運転周囲温度、サイトの汚染物質（ほこり、メタン、硫化水素、その他の有害ガス）、利用可能なスペース、屋内または屋外、気候が含まれます。これらの要因は、ブロワーシステムの選択と設置に影響を与え、実際の状況に応じて合理的に考慮し、設計する必要があります。
第五：冗長性要件
冗長性要件は、酸素供給の信頼性やシステムの安定性など、下水処理プロセスにおける重要な特性を指します。ブロワーシステムを設計する際には、緊急事態に対処し、システムの安定性と信頼性を確保するためにバックアップ設備が必要かどうかを考慮する必要があります。下水処理におけるエアレーションレベルは、通常、自然発生するエアレーションレベルの5倍から7倍です。システムが突然その高い酸素含有量を失うと、好気性微生物はすぐに死に始めます。下水処理システムは平衡に達するのに数日から数週間かかることがあるため、システムオペレーターはそのリスクを取ることができません。その結果、下水処理システムには通常、複数のブロワーが冗長性を提供し、ブロワーがメンテナンスや修理を必要とする場合でも処理を続行できるようにしています。
第六：経済コスト
コストは、廃水処理ブロワーシステムを設計する際に考慮すべき重要な要素であり、初期の資本投資と長期的な運用コストを含みます。処理要件を満たすことを前提に、システムコスト（設備調達コスト、エネルギー消費コスト、メンテナンスコストを含む）を最小限に抑える必要があります。
電力消費は、問題を解決するための下水処理におけるエネルギー消費の核心ですが、スクリューブロワーの使用はエネルギー消費を効果的に削減できます。Keluppのオイルフリースクリューブロワーは、最大効率がIE5に達する効率的な永久磁石同期可変周波数モーターを使用しています。ドイツで設計された新しい効率的なスクリューメインエンジン、先進的なプロファイル設計、低速、高効率。インテリジェントコントロールは、溶存酸素DO値または圧力値信号に応じて制御を調整し、正確なエアレーションとより多くのエネルギー節約を実現できます。設置が簡単で、ワンキーでの開始停止、プラグ＆プレイ。SKFの大径ベアリングを使用し、寿命は最大100,000時間に達し、下水処理プラントのスラッジ処理、下水処理、ブローストエアレーション、エアウォーターリコイルなどのプロセスでエネルギーと電力を節約します。
