Воздуходувки уже стали необходимым оборудованием в очистке сточных вод в различных отраслях в условиях быстрого прогресса общества и быстрого развития современной промышленности.
Первое: Аэрация кислородом воздуходувками в очистке сточных вод
В методе активного ила для очистки сточных вод аэробные микроорганизмы должны поглощать органические вещества в воде, окислять и разлагать их с образованием углекислого газа и воды. Одновременно они размножаются, что требует достаточного количества растворенного кислорода для обеспечения микроорганизмов в активном иле, и аэрация является ключевым звеном.
Подача кислорода: Воздуходувка обеспечивает кислород для роста и метаболизма микроорганизмов, транспортируя воздух в аэрационный резервуар. Воздуходувка непрерывно подает воздух, передавая кислород из воздуха в воду через контакт воздух-вода, чтобы удовлетворить потребности в кислороде для роста и метаболических процессов микроорганизмов. Ее основная роль заключается в введении воздуха в сточные воды для обеспечения достаточного количества кислорода для микроорганизмов и стимулирования разложения органических веществ.
Усиление биодеградации: Достаточное количество кислорода, предоставляемое воздуходувкой, может способствовать разложению органических веществ в сточных водах, и цель аэрации заключается в обеспечении достаточного количества растворенного кислорода в сточных водах для поддержания метаболизма микроорганизмов, чтобы они могли эффективно разлагать органические вещества в сточных водах. Это помогает удалять загрязнители из сточных вод и улучшать качество воды.
Улучшение эффективности очистки сточных вод: Кислородосодержащая среда помогает снизить химическую и биологическую потребность в кислороде в сточных водах и улучшить эффективность обработки. В зависимости от объема очистки сточных вод, качества воды (особенно содержания органических веществ, таких как химическая потребность в кислороде ХПК, биохимическая потребность в кислороде БПК) на разных стадиях и фактической потребности в кислороде определяется необходимая аэрация. Воздуходувка может гибко регулировать подачу воздуха, чтобы обеспечить соответствие потребности в кислороде и избежать избыточной подачи, тем самым улучшая эффективность и качество очистки сточных вод.
Например, для городского очистного сооружения с мощностью 10 000 кубометров в день, если входной БПК составляет 200 мг/л, а выходной БПК должен быть контролируем ниже 20 мг/л, скорость аэрации, необходимая на кубометр сточных вод, может быть рассчитана на основе эмпирических данных, таких как аэробный коэффициент микроорганизмов.
Второе: Воздух Аэрация и перемешивание сточных вод
Воздуходувка также используется для перемешивания сточных вод. Ее основная цель — обеспечить равномерное смешивание веществ в сточных водах, избежать осаждения и отложения, а также улучшить эффект обработки. Перемешивание позволяет микроорганизмам, питательным веществам и растворенному кислороду в сточных водах полностью смешиваться для повышения эффективности обработки.
Воздуходувка с эффектом перемешивания
Улучшение эффективности смешивания: вещества в сточных водах полностью перемешиваются через воздушные пузыри, чтобы обеспечить равномерное смешивание загрязнителей в сточных водах с реагентом, тем самым улучшая эффект обработки.
Предотвращение осаждения: Перемешивание предотвращает осаждение твердых веществ в сточных водах, поддерживая их в подвешенном состоянии и способствуя эффективности последующего этапа обработки.
Стимулирование химической реакции: В некоторых процессах очистки сточных вод перемешивание может способствовать химической реакции и улучшать эффективность реакции реагента.
Например, в процессе окислительного канала требуются определенные гидравлические условия для обеспечения подвешивания и смешивания активного ила, что требует от воздуходувки обеспечения подходящего воздушного потока для достижения этого. Активный ил подвешивается в аэрационном резервуаре, в полном контакте с сточными водами, чтобы улучшить условия массопереноса загрязнителей в системе очистки воды, чтобы органические вещества, микроорганизмы и кислород в сточных водах могли полностью контактировать и реагировать, и улучшить эффект обработки. Обеспечьте хорошие условия для диффузии и переноса кислорода в жидкой фазе, способствуйте более быстрому и равномерному растворению кислорода в воде и дальнейшему улучшению эффективности аэрации.
Третье: Соображения по проектированию системы воздуходувки
Успешное проектирование системы воздуходувки в очистке сточных вод зависит от нескольких факторов:
Скорость потока, давление, условия на месте (атмосферное давление, рабочая температура окружающей среды, доступное пространство, внутри или снаружи, климат и т. д.), диапазон соотношения (изменение между реальным временем потока и максимальным потоком), требования к резервированию (критическая природа процесса очистки сточных вод), экономическая стоимость (начальные капитальные вложения и долгосрочные эксплуатационные расходы).
Скорость потока и давление
Теоретический метод расчета: В зависимости от объема очистки сточных вод, показателей качества входной и выходной воды (таких как БПК, аммиачный азот и т. д.) и принятого процесса очистки, теоретическая потребность в кислороде рассчитывается по химической формуле реакции и потребности в кислороде для метаболизма микроорганизмов. В качестве примера метода активного ила обычно используется эмпирическая формула уравнения Лоуренса-Маккарти для расчета потребности микроорганизмов в кислороде.
Например, для удаления 1 кг БПК требуется примерно 1-1,4 кг кислорода. Затем преобразуйте потребность в кислороде в потребность в воздухе, учитывая содержание кислорода в воздухе (около 21%), вы можете рассчитать теоретический объем воздуха.
Скорость потока является функцией потребности в кислороде аэробных микроорганизмов, используемых в процессе очистки. Очистка сточных вод фактически включает два отдельных процесса, оба из которых требуют кислорода: метаболизм биоорганических материалов,
Примеры включают организмы в муниципальных очистных сооружениях, отходы, пищевые частицы в пищевой и напитковой промышленности, древесину на бумажных фабриках или волокнистые отходы на текстильных фабриках + аэробные микробы +O2=CO2+NH3+ другая плохая энергия.
Примечательно, что отбор проб сточных вод и расчет биологической потребности в кислороде и уровня аммиака помогают техникам определить потребность системы в воздухе, которая является массовым расходом, изменяющимся с температурой окружающей среды, поскольку в более теплом воздухе меньше кислорода.
Воздуходувка в основном обеспечивает поток, а не давление. Ее номинальное давление указывает максимальное противодавление, которое может быть преодолено. Соотношение между потоком, создаваемым воздуходувкой, и давлением необходимо регулировать в соответствии с конкретными потребностями. Винтовые воздуходувки используют технологию винтового компрессора для расширения диапазона давления до 22 psi для умеренных требований к давлению.
Фактическая коррекция
В практических приложениях, из-за эффективности переноса кислорода аэрационного оборудования, изменений температуры и давления сточных вод и других факторов, теоретический объем воздуха необходимо корректировать. Например, эффективность переноса кислорода аэрационного оборудования обычно составляет от 5% до 30%, и в соответствии с параметрами производительности выбранного аэрационного оборудования, такими как эффективность переноса кислорода микропористой аэрационной головки, составляющая 20%, необходимо умножить теоретический объем воздуха на определенный коэффициент (например, 1/0,2 = 5), чтобы получить фактический требуемый объем воздуха.
Расчет давления воздуха
Коэффициент диапазона относится к диапазону изменений между реальным потоком и максимальным потоком. При проектировании системы воздуходувки необходимо учитывать диапазон изменения скорости потока в процессе очистки сточных вод, чтобы обеспечить нормальную работу системы в различных условиях.
Расчет статического давления
Статическое давление относится к давлению газа в состоянии покоя. В очистке сточных вод статическое давление в основном учитывает сопротивление системы аэрации, включая сопротивление труб и сопротивление аэрационной головки. Сопротивление труб можно рассчитать по формуле Дарси-Вейсбаха, которая связана с длиной трубы, диаметром трубы, шероховатостью и скоростью потока газа. Сопротивление аэрационной головки определяется по руководству по эксплуатации аэрационной головки. Например, для аэрационной трубы длиной 100 метров, диаметром трубы 100 мм и скоростью потока газа 10 метров/с требование к статическому давлению определяется путем расчета суммы сопротивления трубы и сопротивления аэрационной головки.
Расчет динамического давления
Динамическое давление связано со скоростью потока газа, согласно уравнению Бернулли, формула расчета динамического давления, где - плотность газа, - скорость потока газа. В системе аэрации очистки сточных вод необходимо учитывать динамическое давление, когда газ поступает в аэрационную головку, чтобы обеспечить нормальное поступление газа в сточные воды через аэрационную головку.
Расчет общего давления
Общее давление является суммой статического и динамического давления. При выборе номинальное давление воздуха воздуходувки должно быть больше или равно общему давлению, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей системы аэрации в давлении.
Четвертое: Условия на месте
Условия на месте включают в себя давление окружающей среды, рабочую температуру окружающей среды, загрязнители на месте (пыль, метан, сероводород или другие вредные газы), доступное пространство, внутри или снаружи, и климат. Эти факторы будут влиять на выбор и установку системы воздуходувки и должны быть разумно учтены и спроектированы в соответствии с фактической ситуацией.
Пятое: Требования к избыточности
Требования к избыточности относятся к ключевым свойствам в процессе очистки сточных вод, таким как надежность подачи кислорода и стабильность системы. При проектировании системы воздуходувки необходимо учитывать, нужно ли резервное оборудование для справления с чрезвычайными ситуациями и обеспечения стабильности и надежности системы. Уровни аэрации в очистке сточных вод обычно в пять-семь раз выше, чем естественные уровни аэрации. Если система внезапно не будет иметь такого высокого содержания кислорода, аэробные микроорганизмы быстро начнут умирать. Системы очистки сточных вод могут занять дни или недели, чтобы достичь равновесия, поэтому операторы системы не могут рисковать. В результате системы очистки сточных вод часто имеют несколько воздуходувок для обеспечения определенной степени избыточности, чтобы обработка могла продолжаться в случае необходимости обслуживания или ремонта воздуходувок.
Шестое: Экономическая стоимость
Стоимостьявляется важным фактором, который следует учитывать при проектировании системы воздуходувки для очистки сточных вод, включая начальные капитальные вложения и долгосрочные эксплуатационные расходы. Затраты на систему, включая затраты на закупку оборудования, затраты на потребление энергии и затраты на обслуживание, должны быть минимизированы при условии удовлетворения требований к обработке.
Потребление электроэнергии является основой энергопотребления в очистке сточных вод для решения проблемы, но использование винтовых воздуходувок может эффективно снизить энергопотребление. Безмасляные винтовые воздуходувки Kelupp используют эффективные синхронные двигатели с постоянными магнитами и переменной частотой с максимальной эффективностью до IE5. Германия разработала новый эффективный винтовой главный двигатель, передовой профильный дизайн, низкая скорость, высокая эффективность. Интеллектуальное управление может регулировать управление в соответствии с сигналом значения растворенного кислорода DO или значения давления для достижения точной аэрации и большей экономии энергии. Легко установить, одно нажатие для запуска и остановки, подключи и работай. Использование подшипника большого диаметра SKF, срок службы до 100 000 часов, для обработки осадка на очистных сооружениях, очистки сточных вод, аэрации взрывом, обратного промывания воздухом и воды и других процессов для экономии энергии и мощности.
