Аэрация сточных вод - насыщение жидкости кислородом, дающим жизнь бактериям, которые перерабатывают токсины, органические вещества, образуя ил. Потоки пузырьков создаются диффузорами, устанавливаемыми на дне очистного водоема.
Требуются большие объемы сжатого воздуха при непрерывном режиме работы оборудования, обеспечить который могут - воздуходувки для аэрации.
Требования к оборудованию
Компрессоры для очистных сооружений подбираются исходя из следующих условий:
- Первое, на что следует обратить внимание выбирая компрессор, это глубина водоема. Каждые 10 м столба жидкости создают давление 1 бар. Соответственно, воздуходувка для очистных сооружений, должна создавать рабочее давление достаточное для закачивания воздуха на уровень дна. Как правило, глубина очистных сооружений не превышает 7 метров (0,7 бар - 70 кПа), таким образом, для аэрации подходят большинство моделей центробежных и ВРМТ воздуходувок выпускаемых ООО «Термомеханика».
- Производительность, которая рассчитывается исходя из размера водоема, количества и характеристик диффузоров. Объем требуемого воздуха, может быть от 100 до 50 тысяч кубов в час.
- «чистота». Воздух не должен содержать примеси смазывающих охлаждающих жидкостей, которые отрицательно скажутся на жизнедеятельности бактерий.
- Простота и надежность. Компрессору низкого давления предстоит работать в безостановочном режиме. Для аэрации воды, подходят машины с прямым приводом от вала двигателя, без редукторов и клиноременных передач. Центробежные воздуходувки завода Тремомеханика, имеют ресурс более 100 тысяч часов непрерывной работы.
- Малошумность. Все большее распространение получают небольшие очистные сооружения, обслуживающие поселки частных домовладений, коммерческие предприятия. Близость к жилью, исключает использование оборудования, превышающего санитарные нормы по уровню шума. Акустические показатели вихревых и центробежных нагнетателей Термомеханика, лежат в диапазоне 50-75дБ, что полностью соответствует требованиям СанПиН.
- Экономичность. Энергопотребление напрямую зависит от КПД и мощности двигателя нагнетателя. Воздуходувки роторные для аэрации имеют более высокий коэффициент полезного действия, однако, «прожорливые» вихревые, обладают преимуществом по шумности, надежности и чистоте закачиваемого воздуха
Для того, что бы не переплачивать за электроэнергию, нужен точный расчет достаточного количества воздуха в единицу времени, зная которое, выбирается воздуходувка определенной производительности.
Использование систем автоматического контроля, также позволяет уменьшить время работы двигателя, а соответственно и счета за электричество.
Как выбрать
Что бы купить оптимальный тип и модель воздуходувки, минимизировать затраты на аэрацию сточных вод, позвоните в отдел продаж завода Термомеханика, либо закажите обратный звонок в удобное время.
Сервисный инженер выполнит предварительные расчеты расхода воздуха, предложит оборудование наиболее подходящее к конкретной ситуации.
Цены на продукцию озвучиваются по запросу клиента, после согласования модели воздуходувки, либо технического задания на проектирование установки.
Очистные сооружений используют воздуходувки для двух процессов:
1. Аэрация – форсированное насыщение сточных вод воздухом для стимулирования размножения аэробных бактерий. Эти полезные бактерии разлагают биомассу, содержащуюся в воде, на метан и диоксид углерода. Такой процесс происходит на всех крупных сооружениях в России. Зависимо от объема поступающих стоков интенсивность аэрации меняется регулированием производительности воздуходувок.
2. Удаление биогаза, образуемого в результате разложения бактериями органических веществ, содержащихся в сточных водах. Биогаз, состоящий из метана и диоксида углерода откачивается воздуходувкой из цистерн и доставляется потребителю. К сожалению, в России работа воздуходувок по откачке биогаза еще не очень распространена. Однако опыт по утилизации биогаза постепенно внедряется и на просторах нашей страны.
3 наиболее популярные модели воздуходувок для очистных сооружений
Представляем 3 модели воздуходувок, наиболее подходящих для основных задач очистных сооружений.
Данная модель имеет мощность двигателя 4 кВт и обеспечивает давление 400 мбар (0,4 атмосферы) при производительности 200 м3/час. Среди вихревых воздуходувок небольшого размера данная модель очень удачна с точки зрения соотношения мощности, производительности. Данная модель имеет лучшее ценовое решение в классе.
Мощность данного агрегата составляет 11 кВт, он обеспечивает давление 600 мбар (0,6 атмосферы) при производительности 270 м3/час. Эта модель достаточно мощная для вихревой воздуходувки. На наш взгляд 11 кВт - максимальная мощность вихревой воздуходувки, которую целесообразно использовать в очистных сооружениях. Дело в том, что более мощные модели вихревиков уже сравниваются по цене с воздуходувками других видов и хотя выигрывают у них по удобству эксплуатации и долговечности, сильно уступают им по энергоэффективности.
Не секрет, что воздуходувки для очистных сооружений не должны иметь масляных примесей в выхлопе. Модель SDT 22 имеет мощность 30 кВт, давление 1000 мбар (1 атмосфера) при производительности 1100 м3/час. Это очень мощный агрегат имеет очень высокий КПД, но меньший срок службы по сравнению с предыдущими двумя моделями, а также требует более дорогого и квалифицированного обслуживания. Благодаря винтовому блоку Lutos данная воздуходувка имеет абсолютно чистый выхлоп без примеси масла.
Если ни одна из указанных 3 моделей не подошла
Как бы ни были популярны указанные модели, во многих случаях для требуется индивидуальный подбор воздуходувки по параметрам. Подобрать нужную модель, зная требуемый расход воздуха и давление можно на главной странице нашего ресурса.
Для подбора и выберите тип оборудования "воздуходувка", после чего введите нужные параметры. К вашим услугам справочная база из более 400 воздуходувок различных типов и производителей.
Системы аэрации, которыми оснащаются промышленные и локальные очистные сооружения, предназначены для искусственного обогащения сточных вод кислородом, окисляющим соединения железа и прочие примеси. Для этого используется специальное вакуумное оборудование, отвечающее определённым нормативам и требованиям. В частности, на очистных станциях устанавливаются воздуходувки для аэрации различной производительности, делающие процесс очистки эффективным и экологически безопасным. Компания «Мегатехника МСК» на выгодных условиях готова поставить заинтересованным предприятиям оборудование с необходимыми вам параметрами.
Основные требования, влияющие на выбор воздуходувок для аэрации воды
Естественная аэрация воды - непременное условие для размножения очищающих воду аэробных бактерий, в природе она происходит непрерывно. Однако для интенсивной, форсированной системы аэрации требуются гораздо большие объёмы воздуха, для чего применяется воздуходувка для аэрации воды роторного либо турбинного типа, отвечающая таким параметрам, как:
- способность круглосуточно подавать сухой, не содержащий микрочастиц смазки, продуктов износа или других вредных примесей воздух;
- максимальная бесшумность работы;
- номинальная производительность, соответствующая объёмам перерабатываемых стоков;
- устойчивость к коррозии, перепадам температур и воздействию атмосферных осадков;
- простота и непритязательность в обслуживании, эксплуатации, долговечность, надёжность и энергоэффективность конструкции.
Какие бывают воздуходувки для аэрации очистных сооружений
Различают воздуходувки погружного типа, не нуждающиеся в дополнительных системах охлаждения, и центробежные, с многоступенчатым сжатием. Для небольших очистных сооружений мы рекомендуем оборудование, нагнетающие воздух в пневмосистему с помощью винтового блока. Принцип работы камеры сжатия роторных воздуходувок исключает возможность контакта масел с воздухом, а сами компрессоры отличаются особо низким уровнем шумов и вибраций, экономичностью и компактностью, что важно при размещении очистных станций вблизи жилых массивов. Для очистных комплексов крупных промышленных предприятий больше подойдут компрессоры, сжимающих воздух движением поршней.
Мы подберём для вас самое эффективное решение!
Московская компания «Мегатехника МСК» в большом ассортименте предлагает воздуходувки для аэрации очистных сооружений или искусственных водоёмов, с параметрами, уточняемыми в каждом конкретном случае. Учитывается также возможность изменения производительности оборудования, что связано с возможными сезонными колебаниями объема сточных вод, и, как следствие, разницей в потреблении сжатого воздуха. По выгодным ценам мы укомплектуем ваше предприятие винтовыми (роторными) или поршневыми воздуходувками от авторитетных производителей, пользующихся популярностью на мировом и российском рынке. Достаточно сделать заявку в режиме онлайн, и наши эксперты свяжутся с вами для уточнения деталей.
Регулирование подачи воздуха в аэротеках на очистных сооружениях – это возможность эффективно экономить электрическую энергию.
Объектом управления является технологический процесс очистки сточных вод с использованием бактерий, содержащихся в активном иле. Сточные воды подаются в секции аэротек, где находится активный ил с бактериями. Для активации бактерий и перемешивания иловой смеси в секции подается воздух от турбовоздуходувок. Контроль за содержанием растворенного кислорода в аэротеках производится лабораторным анализом, на основании которого осуществляется регулирование подачи воздуха в аэротеки системой запорной арматуры в ручном режиме.
Данная система является сложной с точки зрения требований к алгоритмам управления по причине влияния большого числа факторов:
Количество подаваемого кислорода;
Неоднозначности поведения биологической системы активного ила;
Температуры окружающей среды;
Степени концентрации в сточной воде загрязняющих веществ и других сооружениях.
В общем, описание подобных систем не укладывается в традиционные модели теории автоматического регулирования из-за факторов, учет влияния которых прогнозировать почти невозможно. Например, плотность воздуха и сжимаемость воздуха существенно зависят от температуры, а поэтому и контуры регулирования подачи воздуха необходимо перестраивать в зависимости от условий окружающей среды.
Непрерывный контроль концентрации растворенного кислорода в аэротеках – залог качественной очистки и снижения расхода электроэнергии на воздуходувках. Имевшееся оборудование на предприятии (турбовоздуходувки ТВ-175) и метод лабораторного измерения концентрации растворенного кислорода морально устарели и создают проблему высокой нестабильности и перерасхода электрической энергии
На сегодняшний день наиболее совершенным является автоматический регулятор в комплексе с аэроционным нагнетателем для биологической обработки стоков и системой непрерывного измерения кислорода. Регулирование производительности таких установок осуществляется по средствам диффузорного направляющего аппарата с регулируемыми лопатками или входного направляющего аппарата с предварительной закруткой потока, а возможна также комбинация двух названных систем. Система непрерывного измерения кислорода, включающая в себя первичный преобразователь с датчиком, погружающимся в воду, а также вторичного преобразователя, использующего современную технологию микропроцессорной обработки сигнала, формирует сигнал в соответствие с концентрацией растворенного кислорода, который поступает в установку по нагнетанию воздуха и далее автоматически происходит изменение количества воздуха, поступающего в аэротеки.
В соответствие с методикой расчета удельного расхода воздуха на объем поступающих стоков, определено количество воздуха, подаваемого в аэротеки – 18030 м 3 /ч.
Произведем расчет удельного расхода воздуха на объем поступающих стоков 28000 м 3 /сут.
Удельный расход воздуха
где: q 0 – удельный расход кислорода воздуха, на 1мг снятой БПК- полной.
Для полной очистки БПК20 принимается 1,1.
К 1 – коэффициент, учитывающий тип аэротека, принимаем 2,0 для первой очереди, 1,95 – второй очереди;
К 2 – коэффициент зависящий от глубины погружения аэратора:
2,08 = первая очередь;
2,92 – вторая очередь
К т - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод
К т = 1+0,02·(T w -20), где: T w средняя температура воды за летний период;
К 3 – коэффициент качества воды, принимается для городских сточных вод 0,85.
С а – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л;
Таблицам растворенности кислорода воздуха в воде Lex – БПК 20 очищенной сточной воде с учетом снижения БПК при первичном отстаивании. Данные по БПК 20получены из информации о качественном составе нормативно-очищенных сточных вод, испытательной лабораторией КЖУП «Уником»: БПК пол.пост. 53,9 мг/л, БПКпол.очищ. 5,1 мг/л.
К т = 1+0,02 · (22,1-20)=1,042
С а = 1+· С т, где: Н – глубина погружения аэраторов, м;
С т – растворимость кислорода в воде. (Принимаем по таблице 27, Василенко. Водоотведение. Курсовое проектирование).
Саl = 1+· 8,83 = 10,12
q airl = 1,1· = 18,75
q airll = 1,1· = 12,16
Суточный расход воздуха по удельному расходу,определим по формуле:
Q = q air + q ср.сут. , м 3 /сут,
где: q air -удельный расход воздуха;
q ср.сут - среднесуточный расход сточных вод, поступающих на очистку, м 3 /сут (28000 м 3 /сут).
Q I = 18,75·14000 = 262500 м 3 /сут
Q II = 12,16 · 14000 = 170240 м 3 /сут
Определим часовой расход воздуха
Q 4 I = =10938 м 3 /ч
Q 4 II = =7093 м 3 /ч
Общий расход равен
О р = Q 4 I + Q 4 II = 10938 + 7093 = 18031 м 3 /ч
Таким образом, необходимое количество воздуха, подаваемое на аэротеки составит 18031 м 3 /ч.
В настоящий момент установлено следующее нагнетательное оборудование:
1. турбовоздуходувка ТВ-175 производительностью 10000 м 3 /ч – 2 шт.
2. турбовоздуходувка ТВ-80 производительностью 6000 м 3 /ч – 2 шт.
3. турбовоздуходувка ТВ-80 производительностью 4000 м 3 /ч – 2 шт.
Для получения расчетного удельного расхода воздуха необходимо включать минимум две воздуходувки: одну воздуходувку ТВ-175 с установленной электрической мощностью 250 кВт и одну воздуходувку ТВ-80 с установленной электрической мощностью 160 кВт при номинальной нагрузке.
Учитывая физический и моральный износ нагнетательного оборудования, работающего с 1983 года, предлагается установить одноступенчатый центробежный компрессор с многолопастным открытым рабочим колесом турбинного типа в комплексе с системой регулирования подачи воздуха при помощи линейных сервомоторов с ниже перечисленными требованиями и показателями технологического оборудования:
Исходные данные
Для обеспечения подачи воздуха в количестве 12000 м 3 /ч необходимо включать две воздуходувки ТВ-80 суммарной мощностью 320 кВт.
Установленная электрическая мощность действующего технологического оборудования – 320 кВт - при 12000 м 3 /ч
Установленная электрическая мощность нового технологического оборудования – 315 кВт - при 16000 м 3 /ч, а при 12000 м 3 /ч - 249 кВт.
Определяем годовую экономию электрической энергии при установке новогооборудования:
Э э = (320 - 249) ·0,75 · 24 · 365 · 10 -3 = 466 тыс.кВт·ч или 130,5 т у.т
Стоимость сэкономленного топлива при цене 1 т у.т.=210$ (по данным департамента по энергоэффективности):
С = 130,5 · 210 = 27405 $ = 232942,5 тыс. р.
Срок окупаемости мероприятия:
где К – капиталовложения в мероприятие, 2000000 тыс. р.;
C – экономия от внедрения мероприятия, тыс. р.;
Т = == 8,6 года.
Примечание: Уточнение всех сумм капиталовложений по внедрению предложенных мероприятий и сроков окупаемости производится после разработки проектно сметной документации
В России очистные сооружения являются одними из основных потребителей электроэнергии, большая часть уходит на питание турбовоздуходувок. Обычно для подачи воздуха на очистку бытовых, ливневых и промышленных стоков используют многоступенчатые турбокомпрессоры. Но практика показывает, что более выгодно устанавливать легкоуправляемые промышленные воздуходувки, которые экономят до 50% электроэнергии, а их покупка окупается за 3 года.
Такая экономия обеспечивается благодаря тому, что регулируемые турбокомпрессоры подают воздух в тех объёмах, который необходим для биологической очистки стоков в зависимости от сезонных перепадов температуры. При этом КПД такого оборудования составляет более 80%. Отметим, что на обслуживание и ремонт турбовоздуходувок уходит не более 1% в год от общей стоимости агрегатов.
Отличительная особенность промышленных воздуходувок – наличие регулируемых направляющих аппаратов на всасывании и нагнетании. Диапазон регулировки по воздуху является максимальным (от 45 до 100%), а КПД при этом уменьшается всего на 3-4%. Существует воздуходувное оборудование с поворотно-лопастными механизмами, которые позволяют регулировать количество подаваемых воздушных масс в аэротенки, благодаря чему можно настраивать степень аэрации.
Управляемые промышленные воздуходувки имеют такие технические характеристики:
- производительность – от 1000 до 120000 м3/ч;
- диапазон регулировки – от 45 до 100%;
- мощность – от 34 до 3300 кВт;
- КПД – от 88 до 92%.
Виды воздуходувок
Существуют различные виды промышленных воздуходувок, которые установлены на крупных очистных станциях и промышленных предприятиях. Рассмотрим каждый вид в отдельности.
Ротационные воздуходувки
Такие воздуходувки используют безмасляный способ сжатия и подачи воздуха. Принцип работы такого оборудования следующий: два трёхзубчатых (трёхполосных) ротора, которые расположены параллельно мотору, вращаются в корпусе в разные стороны, выполняя функцию поршня. Так, бесконтактный ход роторов не требует смазки.
Роторные воздуходувки
Это оборудование относится к агрегатам вертикального протока воздуха. В состав воздуходувок входит нагнетательный элемент с трёхзубчатыми роторами с ременной передачей, шумовые и всасывающие глушители, предохранительные клапаны, обратные заслонки компенсатора, два манометра или индикатор засорения фильтров. Качающаяся рама мотора автоматически натягивает ремни, что обеспечивает эффективную работу привода без специального обслуживающего персонала.
Центробежные
По принципу работы данное оборудование относится к динамически радиальным компрессорам. Давление и сжатие воздуха создаётся благодаря работе ступеней импеллеров, ускоряющих среду, а затем замедляющих её высокоэффективными диффузорами с большим радиусом, при этом на выходе создаётся определённый перепад давления.
Загрузка...