粘胶纤维污水处理曝气系统的节能改进

2015年第6期2015，No．6人造纤维ArtificialFibre总第250Sum250粘胶纤维污水处理曝气系统的节能改进钱国平高宝祥南京化纤股份有限公司江苏南京211511【摘要】针对原有污水处理曝气系统存在的穿孔管曝气器氧利用率不高、风机效率低，采用膜片式微孔曝气器、节能型风机对原污水曝气系统进行改进，改后节能效果显著。关键词污水处理曝气器风机改进节能在污水处理过程中，为了维持微生物的生命活动，必须保证污水中有一定量的溶解氧。污水处理厂常规的供氧动力为多级离心风机或罗茨风机。由于所需要的风机风量大、全压高，电力消耗往往占到污水处理系统的一半。为了降低污水处理系统的能耗，降低曝气系统的电力消耗乃是至关重要的环节。我公司现有日处理能力4万吨／日的污水处理厂，曝气系统采用穿孔管进行曝气，因其氧利用率低，需要的空气量比较大，导致配置的风机送风量大。曝气系统的调节采用人工控制，因风机电机为工频，只能通过调节风机出口阀门进行风量调节。这都造成不必要的能耗。为了减少污水曝气系统的能耗，我们从三个方面考虑节能改进措施：一是曝气器的氧利用率，选择氧利用率较高的曝气器；二是提高曝气风机的运行总效率；三是针对曝气系统的表1氧利用率随着季节及污水水质的变化而改变，在曝气系统中增加变频及自控系统对曝气进行动态控制。就此三方面，我们对公司的污水处理曝气系统采取了节能改进措施。1更换曝气器的改造改前我公司污水处理曝气系统采用穿孔管曝气，由于穿孔管的堵塞及损坏，在夏季污水溶解氧已无法达到工艺要求。现在国内已出现了多种曝气器，我们决定选用新型曝气器。为些对常用的几种曝气器的性能进行了比较，各曝气器的性能如表1。从表1可以看出，穿孔管曝气器相对新型曝气器，其氧利用率太低。旋切／旋混式曝气器虽然不易损坏，维修成本低，但一次性投资高，且曝气器本身需要消耗电力，其系统整体氧利用率动力效率名称备注EA(％1(kgO2／kW·h)穿孔管曝气器4～61投资少，维修成本低，但氧利用率低。膜片式微孔曝气器18．4～27．74．5～5．2氧利用率高，但投资及维修成本较高。管式微孔曝气器23—323．5—4．8氧利用率高，但投资及维修成本较高。曝气器不易损坏，维修成本低，但投资太高，旋切／旋混式曝气器18．5～23．5且曝气器本身消耗电力。作者简介：钱国平(1963年一)，男，工程师，从事化纤企业设备、能源管理。【20】第45卷第6期Vo1．45，No．6人造纤维ArtificialFibre2015年12月版December，2015性节能效果不太明显。根据我公司污水处理系统的实际情况，我们选用了膜片式微孔曝气器替换原穿孔管曝气器，其管网作相应的调整。2选择高效节能风机表22．1改前风机性能我公司污水处理厂曝气系统原配置6台C200—1．6型多级离心鼓风机，正常运行4台，2台作为备台。铭牌流量为200m／min、压升58．8kPa、电机功率280kW。风机性能参数见表2。风压风量电流电压比功率有效功率实际平均耗电功率测量样本(KPa)(m。／min)(A)(V)(A．V／m．KPa)(kW)(kW)156125365395．620．63116．6725211233939623．0597．07249．6735213337339821．47ll5．27平均109．67风机的有效功率为109．27kW，风机的实际平均耗电功率为249．67kW，风机总运行效率仅为43．9％(包括风机内效率、机械效率、电机效率)，风机总运行效率明显偏低。主要原因是：由于风机运行时间较长，机械磨损导致效率有所下降；风机实际运行点不在风机最表3佳运行区域；风机本体漏风量大，影响风机效率。另外，风机除效率低外，还因风机自身发热量较大，夏天运行时需对风机进行喷淋冷却；风机运行振动大，轴承容易损坏，故障率高。2．2高效节能风机的选择具体内容CF一37—4型多级离心风机空气悬浮轴承离心风机单机流量：20～1500m／rain单机流量：20—280m／min单机升压：20—150kPa单机升压：20—95kPa工作范围单机功率：15—2800kw单机功率：37～300kW电压：380～lOkV电压：380～660V可用于防爆环境可用于防爆环境68％一82％。全工况范围内高效率区域宽，风机基本上风机内效率68％～78％。都在高效区运行。设计寿命3O年20年采用空气轴承，轴承的损坏容易造成轴承采用SKF轴承，轴承的更换方便。电机、轴损坏。电机通用节能型电机。电机需定制。转速30000rpm左右，对操作人员技术操作与维护转速低于4000rpm，操作方便，维修成本低。要求高。设备出现故障需专业厂家进行维修，维修成本高。价格约为普通国产风机1．5倍。约为普通国产风机的4倍。【21】2015年第6期2015，No．6人造