在污水處理領(lǐng)域，曝氣池是關(guān)鍵設(shè)施，其作用是為污水中的好氧微生物提供充足的氧氣，以促進(jìn)微生物對有機(jī)物的分解，從而實現(xiàn)污水的凈化。正壓羅茨風(fēng)機(jī)作為曝氣池常用的充氧設(shè)備，其選型適配處理規(guī)模至關(guān)重要，選型不當(dāng)可能導(dǎo)致曝氣效果不佳、能耗過高或設(shè)備損壞等問題。以下將詳細(xì)探討正壓羅茨風(fēng)機(jī)在污水曝氣池的選型適配處理規(guī)模策略。

明確污水處理相關(guān)參數(shù)

污水處理量

污水處理量是選型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通常以日均設(shè)計處理污水量表示。不同的污水處理廠規(guī)模不同，處理量從幾百立方米每天到數(shù)十萬立方米每天不等。例如，一個小型的社區(qū)污水處理廠可能每天僅處理幾百立方米的污水，而大型的城市污水處理廠每天則需要處理數(shù)十萬立方米的污水。明確污水處理量有助于確定所需風(fēng)機(jī)的風(fēng)量范圍。

曝氣池水深

曝氣池水深對風(fēng)機(jī)的壓力要求有直接影響。一般來說，水深每增加1米，風(fēng)機(jī)所需克服的壓力就增加約9.8千帕。較深的曝氣池需要風(fēng)機(jī)提供更高的壓力，以確保空氣能夠順利輸送到池底。例如，一個水深為5米的曝氣池，風(fēng)機(jī)需要提供的壓力至少要能克服這5米水深產(chǎn)生的壓力，即約49千帕。

活性污泥池水深及曝氣管路情況

活性污泥池水深與曝氣池水深類似，也會影響風(fēng)機(jī)的壓力需求。同時，曝氣管路的長度、管徑、材質(zhì)和布局等都會導(dǎo)致壓力損失。較長的管路、較小的管徑或復(fù)雜的布局都會增加壓力損失，從而要求風(fēng)機(jī)提供更高的壓力。例如，如果曝氣管路較長且存在多個彎頭，那么風(fēng)機(jī)就需要具備更高的壓力能力，以補(bǔ)償管路中的壓力損失。

曝氣頭數(shù)量及需氣量

曝氣頭的數(shù)量和每個曝氣頭的需氣量決定了總需氣量。曝氣頭的布置方式和類型不同，其需氣量也會有所差異。例如，某些高效的曝氣頭可能每個需氣量為3立方米每小時，如果曝氣池中安裝了100個這樣的曝氣頭，那么總需氣量就是300立方米每小時。根據(jù)總需氣量可以進(jìn)一步確定風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。

計算所需風(fēng)量和風(fēng)壓

風(fēng)量計算方法

有多種方法可以計算正壓羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。一種常見的方法是根據(jù)氣水比來計算。不同類型的曝氣池，如接觸氧化池、活性污泥池、調(diào)節(jié)池等，其氣水比不同。接觸氧化池的氣水比通常為15:1，活性污泥池的氣水比為10:1，調(diào)節(jié)池的氣水比為5:1。將氣水比與對應(yīng)的污水量相乘，然后相加，即可得到風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量需求。例如，一個污水處理廠中接觸氧化池處理水量為100立方米每小時，活性污泥池處理水量為200立方米每小時，調(diào)節(jié)池處理水量為50立方米每小時，那么總風(fēng)量需求為（100×15 + 200×10 + 50×5）立方米每小時 = 3750立方米每小時。

另一種方法是根據(jù)曝氣池的單位面積曝氣強(qiáng)度來計算。曝氣強(qiáng)度通常為10 - 20立方米每平方米每小時，若曝氣池面積為125.4平方米，取中間值15立方米每平方米每小時，則空氣量為125.4×15 = 1881立方米每小時。此外，還可以根據(jù)需氧量、氧利用率和每立方空氣中含氧量來計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下污水處理曝氣鼓風(fēng)機(jī)的供氣量。

風(fēng)壓計算要點

風(fēng)壓應(yīng)與曝氣池的水深和管道阻力相匹配。風(fēng)機(jī)的壓力取決于曝氣池的水深和管道壓力損失，管道壓力損失又包括管路系統(tǒng)的壓力損失值和環(huán)境大氣壓力。一般來說，建議將風(fēng)機(jī)的壓力調(diào)整到標(biāo)定壓力的80 - 90%，以避免過度磨損。如果水深較深或管道阻力較大，應(yīng)適當(dāng)提高風(fēng)機(jī)的壓力。例如，若曝氣池水深為6米，管道壓力損失為5千帕，環(huán)境大氣壓力為101.3千帕，那么風(fēng)機(jī)所需提供的壓力至少為（6×9.8 + 5 + 101.3）千帕 = 170.1千帕。

結(jié)合風(fēng)機(jī)性能參數(shù)選型

風(fēng)機(jī)型號與性能表

風(fēng)機(jī)廠家產(chǎn)品樣本上給出的均是標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的性能參數(shù)，我國規(guī)定的風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)為壓力p0 = 101.3千帕，溫度T0 = 20℃，相對濕度φ = 50%，空氣密度ρ = 1.2千克每立方米。然而，污水曝氣羅茨風(fēng)機(jī)在實際使用中并非處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，當(dāng)鼓風(fēng)機(jī)的環(huán)境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風(fēng)機(jī)的性能也將發(fā)生變化。因此，設(shè)計選型時不能直接使用產(chǎn)品樣本上的性能參數(shù)，而需要根據(jù)實際使用狀態(tài)將風(fēng)機(jī)的性能要求換算成標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)下的風(fēng)機(jī)參數(shù)來選型。

排氣壓力與背壓關(guān)系

羅茨風(fēng)機(jī)銘牌上標(biāo)出的排氣壓力是風(fēng)機(jī)的額定排氣壓力，實際上，鼓風(fēng)機(jī)可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強(qiáng)度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。對于污水處理廠而言，排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的絕對壓力（背壓）為管路系統(tǒng)的壓力損失值、曝氣池水深和環(huán)境大氣壓力之和。若曝氣頭或管路堵塞，管路系統(tǒng)的壓力損失增加，“背壓”升高，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也相應(yīng)升高；若曝氣頭破裂或管路泄漏，管路系統(tǒng)的壓力損失減少，“背壓”降低，鼓風(fēng)機(jī)的壓力也隨之降低。所以，確定曝氣鼓風(fēng)機(jī)壓力時，需使風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下所能達(dá)到的絕對壓力等于使用狀態(tài)下的大氣壓力、曝氣池水深和管路損失之和。