青州造纸厂污水处理工程鼓风机房设备与工艺的设计优化

煤炭工程2009年第10期青州造纸厂污水处理工程鼓风机房设备与工艺的设计优化黄君来(中煤国际工程集团北京华宇工程公司。北京100120)摘要：以工程设计为案例，通过对不同类型风机的性能、适用条件分析比较，分别从风机噪音的产生及防治、空气净化器净化标准的选定以及风管系统设计的优化等几个方面展开探讨，提出了鼓风设备选型及工艺管道系统的设计优化思路，以达到节能、降噪、安全、稳定运行的目的。关键词：污水处理；鼓风机房；设备与工艺；设计优化中图分类号：TD726文献标识码：B文章编号：1671—0959(2009)10-00244)2l概况青州造纸厂污水处理工程是造纸厂的附属配套工程，主要用于处理生产过程中产生的造纸废水。污水处理设计处理规模5．5万m3／d，水处理工艺采用沉砂、初沉、曝气生化、二次沉淀等流程。曝气池的供氧设施采用鼓风曝气，鼓风曝气系统的见图l。鼓风曝气设备采用了单级高速离心式鼓风机．辅助设施有空气净化装置、设备冷却水系统、通风换气系统以及电动单梁桥式起重装置等。I耋：鲨=鳌遨=鐾H燮=鲨l鼓风机房噤气池图1鼓风曝气系统2鼓风机的性能比较及设计选型目前在污水处理厂中常用的鼓风机有单级高速离心式鼓风机、多级离心式鼓风机和容积式罗茨鼓风机。20世纪50年代初，为了适应污水处理厂的需要鼓风机厂相继生产出了容积式罗茨鼓风机。从运行的效果来看，该风机为间歇压缩，脉动排气，故存在噪音大、效率低、易损件多、运转不稳定等缺点，但该风机同时具有适用压力范围广、维护管理简单。不需要辅助设施等优点，故在一些小型污水处理厂被广泛应用。由于该风机排气压力可以在较大范围波动，所以更适用水深发生变化的生物反应池，但系统设计中应注意设置防风压异常上升的保护装置。多级离心式鼓风机与容积式罗茨鼓风机相比较，该风机则具有可连续压缩、供气均匀、噪音小、管理简单、运行稳定并适用于户外等特点，得以被广泛地运用。单级高速离心式鼓风机则是采用了单级叶轮，因此其克服了多级离心鼓风机因叶轮级数多、流道长，风压损失大的缺点，并大大地减少了泄漏损失，使风机的效率得以提高，这是该风机较多级离心式鼓风机的最大优点之处。另外。该风机同时还具有风量调节范围宽、外形尺寸小、重量轻等特点，是污水处理中较为理想的产品。但该风机需要油冷、水冷等辅助设施，当压力条件、气体相对密度变化时对送风量及动力影响较大，设计时应考虑风压和空气温度变动带来的影响。该风机适用于水深相对稳定不变的生物反应池。针对本工程的具体情况，设计采用了C150—1_5型单级高速离心式鼓风机3台，2用1备，单台性能参数为Q=150m3／rain．P=98．07kPa。Ⅳ=185kW；C250—1．5型单级高速离心式鼓风机3台，2用l备，单台性能参数为Q=250m3／min，P=98．07kPa，N=350kW。从实际运行情况来看该类设备噪音小、效率高、运行较为稳定，满足了处理工艺中的生化供氧量。3空气净化器的设置及选型空气净化器是鼓风机房中较为重要的一个装置，空气净化的效果将直接影响到风机是否能够正常运行，影响到曝气池中曝气器的使用寿命。因此空气净化器的净化标准需满足鼓风机对气体中固体微粒含量的要求外，并应满足曝气池中曝气器的要求。关于不同类型鼓风机对气体中固体微粒含量的具体要求，在文献[3]第6．8．16条条文解释中则明确了鼓风设收稿13期：2009—07—28作者简介：黄君来(1965一)，男，陕西咸阳人，高级工程师，现在中煤国际工程集团北京华宇工程公司从事给排水设计工作。万方数据2009年第lO期煤炭工程备对气体净化的具体标准，“气体中固体微戡食量，罗茨鼓风极不应大于loome．／毋，离心式鼓风橇举疲大予lOmffm3。微粒最大灵专不瘦大手汽鑫壬内各矮霹遮翻瓣最零王传闻激的一半。”曝气池中的曝气器对气体中固体微粒禽爝的要求则需根据所选用的曝气器产晶的具体要求而定。南于近年来曝气器发展较恢，曝气器的形式则具有多样燃，按其形成的气途大小霹势秀皴建曝气嚣J穰太孛气逛曝气器嚣夭类。垂手不弼形式曝气器的制作榜凌、成型工艺以及工作机理均存在较大差异，因此在设计时需参考产品具体说明要求。从空气净化器净化效果一般可分为：粗效净化器和高效净化器。粗效空气净化器一般使用在对空气洁净程度要求不蹇懿太孛气瀣臻气器系统串，或爰器褰效空气净讫器静颡娥理装置。粗效奎气净纪器大部分麦泡沫整辩、纤维或竞纺布作为滤料。高效空气净化器一般使t}}j在对空气洁净程度孺求较高的微孑L曝气器系统中。高效空气净化器主要为静电空气过滤器，它一般由尼龙网过滤器、电过滤器、赢酝发生器以爱冲洗设施落缀或。零设诗生铯溱气漶窜采麓双巧拿形瀵气嚣，双环拿形鼹气器属于中大气泡曝气器，空气净化装鬣烹要需考虑满足鼓风机对气体中固体微粒含量的要求，故设计中采用了无幼稚作为滤料的粗效除坐