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1、污水处理用表面曝气机的节能效果与应用分析,张鑫珩 王颖 吴天福 E-mail： 电话：0523-82105786 江苏新天地环保工程装备技术有限公司,2,提 纲,引言 我国曝气装备的发展过程及发展现状 表面曝气设备的性能比较与问题分析 新一代倒伞曝气机产品性能分析 工程案例与应用分析,3,污水处理工程技术,一.引言,4,化学,生物,物理,无机化学,有机化学,金属,通用机械,微生物,材料,机械,电力学,非金属,流体结构,化工,起重,输送,建筑,船舶,运输,5,环境污染治理行业是一个多学科、交叉学科高新技术行业。,6,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的
2、约束性指标。 提出了提高节能环保市场准入门槛，控制高耗能行业的过快增长，以及提高高耗能产品差别电价标准的工作方案。,中华人民共和国国民经济和社会发展 第十一个五年规划纲要,7,用于水污染处理等环保设备的节能降耗工作更应率先通过技术创新、应用推广来达到节能降耗的目的与效果 。,时代的发展已经到了世界性的节能减排历史阶段,8,曝气管,微孔曝气装置,二.我国曝气装备的发展过程及发展现状,9,释放器、伞型曝气微孔,螺旋曝气机,10,刚玉微孔曝气器,钛板微孔曝气器,11,膜片式微孔曝气器,钟罩式曝气器,12,射流曝气机,13,转刷曝气机,转碟曝气机,旋转型曝气机卧轴式,14,旋转型曝气机立轴式,潜水型立
3、轴曝气机,立轴曝气机,15,倒伞型叶轮图 平板型叶轮图 泵（E）型叶轮 K型叶轮图,立轴式曝气机可配叶轮,16,三.常用表面曝气设备的性能比较与问题分析,17,常用表面曝气设备主要存在问题,泵型表面曝气机 动力效率较普通倒伞曝气机略高，但叶轮制造工艺复杂。 如果负压区控制或处理不好，会明显导致充氧量急剧下降，动力消耗陡增。,泵型表面曝气机,18,转刷曝气机,转刷、转碟曝气机 因浸没深度很浅，中、下层面的水难被不具备吸汲功能的叶片扬起，故而水深一般都得控制在3.5m以内。否则，极易造成污泥沉积。,转碟曝气机,19,微孔曝气机,微孔曝气机 属于静态扩散型充氧传质形式，完全不具备机械搅拌混合的功能与
4、能力，充氧传质存在盲区和死角，纵然使用搅拌机搅拌推流，亦难使溶解氧均匀。 需要配备大型的鼓风机，次生噪声污染大，管线长、阻力大，功率大、耗电高，易破损、寿命短，维修保养非常困难。,20,四.新一代复合叶轮倒伞曝气机产品性能分析,QYB系列复合叶轮倒伞曝气机产品发明专利授权（发明专利号：ZL200410103093.7）和曝气机叶轮（发明专利号：ZL200610097979.4）。 最近又推出了新一代的曝气机，发明专利申请号：200820165.4。,QYB系列复合叶轮倒伞曝气机,21,22,QYB系列立轴式叶轮曝气机适用于： 卡鲁塞尔氧化沟的曝气充氧； 原则上也适用于其他形式的氧化沟工艺、SB
5、R工艺、A/O和A2/O工艺等各种好氧反应池的曝气充氧。 与卧轴曝气机相比，能使氧化沟的 占地面积减少30%左右，充氧能力 提高100%以上。,23,同济大学环境保护产品检测中心检测 该专利产品叶轮直径为4000的复合叶轮倒伞曝气机。,性能检测,充氧能力 经济指标 技术指标,国家标准规定，清、污水中的换算值为0.80.85，取中值0.825计算，该曝气机在清水中的理论动力效率高达4.4 kgO2/kWh。,理论动力效率为3.74kgO2/kWh,340 kgO2/ h,总动力效率为3.27kgO2/kWh,24,25,26,27,经有关污水厂应用证明：,同等能耗，充氧量高出80%以上。 同等充
6、氧量，能耗下降30%左右。 若电费0.75元/度，每处理1m3污水，可节省电费0.1元左右。如果是日处理规模为10万吨污水处理厂，则1年可以节约电费365万元左右。,28,叶片背面压强分布图,29,曝气机旋向流态、流场图,曝气机上下循环流态、流场图,30,山东寿光中冶华天（原冶金部马鞍山钢铁设计研究院）水务有限公司污水处理厂,处理能力12104m3/d，处理工艺为连体三沟式卡鲁塞尔氧化沟工艺； 单沟配备了3台叶轮4000倒伞曝气机，单沟处理能力4104m3/d； 全厂共用9台4000叶轮的倒伞曝气机，日处理水量12万14万m3/d，单机处理负荷：40000/313333 m3/d。,五.工程案
7、例与应用分析,31,该厂处理的污水是城市生活污水和工业废水的混合水，水质为： CODcr ：600mg/L BOD5：200220 mg/L,32,原先使用曝气设备,选用的9台倒伞曝气机系国内某企业仿制休伯特型倒伞曝气机。,配套电机：ABB（江苏大中电机公司产品） 型号规格：M2QA315L 4A 功 率：160kW 输入电压：UN=380V 额定电流：IN=287.8288A 转 速：n1=1480r/min,减速机：SEW天津公司出产 型号规格：M3PVSF80 速 比：i=44.876 输出扭矩：TN2=117kNm 传动效率: =95.5%(经校核计算实为94.9%),被自主知识产权曝
8、气机取代 更换下来的休柏特型倒伞曝气机叶轮,33,存在问题,充氧量不足 设计充氧量为340kgO2/单机h，实际充氧量为240kgO2/单机h，缺失1/3的氧量，不能满足设计充氧量的需要，处理的污水不能达标。 运行电能消耗大，污水处理电费虚高 9台倒伞曝气机全部满负荷运行，月电费为82.4577万元，年电费为989.4929万元。,34,（根据SEW提供样本计算，减速机应配电机功率为423.08450kW，实配电机功率160kW） 实际配套电机功率与减速机应配电机功率比： 160/423.08 37.8 %，实系小马拉大车。 曝气机运行时线电流为265A，运行功率为155.226kW。如选用与
9、电机相匹配的减速机，可以减少曝气机运行时的功率消耗，则用132kW的电机足矣。 而用160kW的电机驱动叶轮4000的曝气机，又委实系大马拉小车。,35,设备整改方案,根据现状，建议采用发明专利（专利号：ZL200410103093.7）复合叶轮倒伞表面曝气机，取代现休伯特型倒伞曝气机。 复合叶轮倒伞曝气机专利技术生产的产品经过国家权威检测机构实地检测，污水中的理论动力效率高达3.50 kgO2/kWh，完全能满足工程设计需氧量340kgO2/ h（单机）的需要。,被自主知识产权曝气机取代 更换下来的休柏特曝气机倒伞型叶轮,36,增加推流器，将曝气、混合与推流功能分开，使设备各自发挥最佳效果，同时节约能耗，使氧的传质利用率得以提高，降低运行费用。,37,改造前后的能效分析比较,38,39,40,山东省平阴县污水处理厂,4台由该发明专利技术生产的3750的倒伞型曝气机，由于水量不足，运行两台机，日处理2万m3污水。自2005年4月全天候运行至今，未发生任何机械故障。 两台机每月电耗11.6万度，两台机电耗仅160度左右电融，双机每小时充氧480kg。经济指标每度电充3.5kg氧气，技术指标即理论动力效率达4.0kg以上。,山东省平阴县污水处理厂利用专利技术生产的曝气机运行中,41,42,谢谢！,江苏新天地环保工程装备技术有限公司 电话：0523-82105786 E-mail：,