Actuellement, nos services communaux connaissent certaines difficultés. Les communications déclinent, la qualité du traitement des eaux usées industrielles et domestiques se dégrade. Par conséquent, il est assez souvent nécessaire de reconstruire et de moderniser les installations de traitement et les lignes de services publics sur la base des nouvelles technologies.

Lors de la reconstruction d'installations de traitement existantes, la condition principale est d'optimiser les coûts d'investissement, d'obtenir un fonctionnement efficace de toutes les sections du processus et de réduire les coûts d'exploitation. L'un des moyens d'améliorer l'efficacité des entreprises est d'utiliser technologies d'économie d'énergie et des équipements de haute qualité.

Ce n'est un secret pour personne que les principaux coûts d'exploitation de installations de traitement il s'agit de coûts énergétiques dont la part du lion est le coût de l'aération.

Pour atteindre une efficacité maximale et réduire les coûts énergétiques associés aux processus d'aération, il est nécessaire de choisir judicieusement.

En raison du fait que les eaux usées s'écoulent de manière inégale vers la station d'épuration, il est nécessaire de réduire ou d'augmenter l'apport d'air pour l'aération, en fonction de la concentration d'oxygène qui y est dissous. Pour minimiser le coût de l'électricité nécessaire au fonctionnement soufflantes pour stations d'épuration , il est nécessaire de réguler les performances des groupes de soufflage en fonction de la demande en oxygène. La station de soufflage doit avoir une plage de réglage suffisamment large et fournir la quantité d'air requise au système avec coût minime pour l'électricité, économisant ainsi beaucoup d'argent pour payer l'électricité chère. Ceci peut être réalisé grâce à une sélection appropriée soufflantes KAESER .

Un certain nombre d'installations de traitement disposent de bassins d'équilibrage qui assurent un approvisionnement uniforme des eaux usées pour un traitement ultérieur, et il semblerait que dans ce cas, il ne soit pas nécessaire de réguler l'alimentation en air pour l'aération, mais il existe de nombreux autres facteurs qui affectent l'approvisionnement en eau la quantité d'air nécessaire. Le principal facteur affectant le changement de l'alimentation en air est la température.

La densité de l'air et la concentration d'oxygène dissous dans celui-ci dépendent de manière significative de la température. Tenant compte de cela, à savoir, le réglage de la variation de l'alimentation en air pour l'aération par la température environnement est un puissant potentiel d'économie d'énergie.

Sélection compétente soufflantes pour stations d'épuration est la clé des économies futures de l'entreprise, une production très efficace grâce à une réduction significative des coûts d'exploitation. La configuration de la station de soufflage dépend directement des conditions de fonctionnement. Lors de la sélection soufflantes pour stations d'épuration tout doit être pris en compte : humidité de l'air, altitude sur le lieu d'installation de la soufflante, température de l'air ambiant et d'admission, perte de charge dans le réseau d'air.

Un logiciel spécial permet de prendre en compte tous ces facteurs et de choisir le bon souffleur.

Souffleurs pour stations d'épuration KAESER ont une conception différente des autres ventilateurs, leur permettant d'être installés à proximité les uns des autres (l'entretien est effectué depuis la face avant de l'unité), grâce à quoi les unités nécessitent beaucoup moins d'espace d'installation.

de plus soufflantes pour stations d'épuration peut être conçu pour un usage extérieur et placé directement dans la rue, à proximité du bassin d'aération. Ainsi, il n'y a pas besoin de construction ou de reconstruction des locaux pour l'emplacement de la station de soufflage, ainsi que les coûts ultérieurs associés à l'exploitation des locaux.

Installation ventilateurs d'aération extérieurs, directement à proximité du réservoir d'aération vous permet d'éviter les coûts non seulement pour la construction de locaux pour le placement des unités, mais réduit également considérablement la longueur de la ligne pneumatique. Dans ce cas ventilateurs d'aération Ils fonctionnent encore plus efficacement, car il n'y a pratiquement aucune perte de pression dans les conduites et une puissance d'entraînement moindre est nécessaire pour fournir la quantité d'air requise.

Adopter une approche systématique du recrutement soufflantes pour stations d'épuration en tenant compte de tous les facteurs affectant le processus d'alimentation en air, il est possible d'atteindre le résultat souhaité, de réduire considérablement les coûts d'exploitation et d'augmenter l'efficacité énergétique de l'installation.

Souffleurs d'air pour l'aération dans le traitement des eaux usées

Mots clés: traitement biologique, souffleurs d'air, aération

Le traitement biologique est aujourd'hui l'une des méthodes de traitement les plus respectueuses de l'environnement des eaux usées industrielles et municipales. La saturation de l'eau traitée en oxygène est une condition obligatoire pour un processus de traitement biologique aérobie efficace. Ceci est réalisé avec des souffleurs d'air conçus pour la compression et la distribution d'air, et pour la création de vide.

La description:

Soufflantes d'aération pour le traitement des eaux usées

Le traitement biologique est actuellement l'une des méthodes de traitement de l'eau les plus respectueuses de l'environnement pour les eaux usées industrielles et domestiques. Pour un cours efficace de l'aérobie traitement biologique une condition préalable est la saturation de l'eau traitée en oxygène. Pour cela, des soufflantes sont utilisées pour comprimer et pressuriser l'air, ainsi que pour créer un vide.

Lors du choix de l'équipement pour les usines de traitement des eaux usées, les ventilateurs sont donnés Attention particulière... Le débit d'air requis pour le traitement des eaux usées dépend de la demande en oxygène du procédé, de l'efficacité d'élimination requise des polluants et de la technologie de traitement utilisée. La quantité d'air fournie requise lors du nettoyage dans les bassins d'aération dépend de la composition et de la température des eaux usées, caractéristiques géométriques réservoirs d'aération, tels que les aérateurs usagés.

La pression de service de conception que les soufflantes devraient créer doit être prise en fonction de la profondeur des aérateurs dans les aérateurs et des pertes de charge dans le réseau d'alimentation en air et les aérateurs eux-mêmes.

La plage de performances de soufflante requise, en fonction des conditions spécifiées, peut varier considérablement et aller de plusieurs mètres cubes d'air à des dizaines de milliers. Dans le même temps, quelle que soit leur taille, les ventilateurs utilisés pour l'aération des eaux usées doivent répondre aux exigences suivantes.

1. L'aération est l'un des processus les plus énergivores. Jusqu'à 70 % de l'énergie des stations d'épuration est consommée par les systèmes d'aération. Par conséquent, l'une des exigences les plus importantes est la haute efficacité énergétique des ventilateurs utilisés. Selon les exigences documents normatifs il faut envisager la possibilité d'utiliser la chaleur de l'air comprimé pour les besoins de la station d'épuration. Il est recommandé d'utiliser un équipement de soufflage qui permet de contrôler le débit de l'air fourni. Cela est dû aux irrégularités quotidiennes et saisonnières du débit des eaux usées, ainsi qu'aux changements de la température des eaux usées et de la température de l'air fourni aux soufflantes. Lors de l'utilisation de technologies d'élimination biologique de l'azote et du phosphore, il est recommandé de prévoir un contrôle flexible ou progressif du système d'alimentation en air des bassins d'aération à l'aide d'un équipement d'automatisation.

2. Les souffleurs doivent avoir un impact minimum sur l'écologie de l'environnement. La classe de propreté de l'air comprimé est réglementée conformément à la norme GOST R ISO 8573–1–2016 « Air comprimé. Partie 1. Classes de contamination et de propreté ", qui est identique à la norme internationale ISO 8573-1: 2010 *" Air comprimé. Partie 1. Classes de contamination et de propreté « (ISO 8573-1 : 2010). Les souffleurs sans huile sont actuellement recommandés. L'absence d'huile a un effet bénéfique sur le maintien de l'activité vitale des bactéries et des micro-organismes lors du traitement des boues d'épuration dont l'air ne contient pas de particules d'huile. La teneur en air est particulièrement inacceptable si l'eau après nettoyage doit être réutilisée.

3. Le ventilateur doit fonctionner aussi silencieusement que possible, car niveau élevé le bruit affecte négativement le personnel impliqué dans le fonctionnement des équipements des installations de traitement.

4. Le ventilateur doit être conçu pour les conditions de fonctionnement, c'est-à-dire qu'il doit être résistant à la corrosion, aux températures extrêmes et aux précipitations atmosphériques.

5. Les ventilateurs doivent être faciles à utiliser.

Figure. 8. Conception du module de soufflage selon le schéma "deux en un".

Blower est un terme d'argot plutôt qu'un terme technique. Il est plus correct d'appeler ces machines des souffleurs. Cependant, étant donné que cet article est destiné à un large éventail de lecteurs, nous utiliserons ce terme comme plus courant. Une soufflante, comme toute machine à compresseur, se caractérise par deux paramètres principaux : la capacité et la surpression générée.

Dans les processus d'aération, en règle générale, des bassins d'aération d'une profondeur de 1 à 7 m sont utilisés, ce qui détermine la plage de surpressions créées par les soufflantes: de 10 à 80 kPa. Quant aux performances de la soufflerie, elles dépendent du volume d'eau traité par l'installation : plus le volume est important, plus il faut d'air. Par exemple, les possibilités d'installations de traitement d'un petit village de chalets d'été et grande ville peut différer de plusieurs ordres de grandeur.

En conséquence, la plage de capacité de soufflage requise va de deux à trois mètres cubes d'air par heure à plusieurs dizaines de milliers. Bien entendu, une telle gamme de paramètres correspond à une large gamme de tailles standard de ventilateurs - à la fois en termes de puissance et de dimensions. Cependant, il existe des exigences générales qui sont obligatoires pour tous les ventilateurs qui aèrent l'eau. Premièrement, le ventilateur doit être «sec», c'est-à-dire que l'air fourni doit être exempt de lubrifiants et d'usure.

Deuxièmement, le souffleur doit être fiable, facile à utiliser et, si possible, peu énergivore, compte tenu de son fonctionnement presque continu 24 heures sur 24. Et troisièmement, le ventilateur doit être silencieux, car travaille souvent à proximité immédiate des habitations humaines. La dernière exigence est maintenant particulièrement pertinente, puisque la construction d'installations de traitement a acquis une tendance à la différenciation. Autrement dit, la construction de nombreux chalets d'été, chalets individuels, cafés en bordure de route, etc. implique également la construction de petites installations de traitement à proximité immédiate des habitations.

Elle est économiquement justifiée, car les coûts de communication, de construction et d'exploitation sont fortement réduits. La tendance indiquée dans Ces derniers temps a également déterminé la demande de soufflantes de petite capacité. Malgré la grande variété de types de machines à compresseur existantes, il est difficile de choisir une machine qui réponde à toutes les exigences énumérées. L'exigence d'alimentation en air « sec », de fiabilité et d'absence de bruit restreint fortement ce choix. De plus, le prix de ces compresseurs, généralement importés, est élevé.

La gamme de compresseurs de ce type offerte par l'industrie nationale est extrêmement limitée. Par exemple, les petites stations d'épuration nécessitent des soufflantes avec une pression de refoulement de 20 à 80 kPa et une capacité de 5 à 1000 m3/h. L'exigence de "sécheresse" de l'air fourni dans la plage de paramètres spécifiée est principalement satisfaite par deux types de ventilateurs - à action volumétrique (membrane, spirale, ventilateurs rotatifs) et à action dynamique (soufflantes turbo).

Souffleurs à diaphragme conçu pour une très petite capacité (5-10 m3/h). Ils sont fournis au marché russe principalement par des sociétés étrangères, notamment japonaises. Les machines consomment peu d'électricité, sont compactes et silencieuses. Le prix de ces souffleurs est de 500 à 1300 USD. La durée de vie de ces machines est déterminée par la qualité de la pièce principale - la membrane. Selon l'auteur, la durée opératoire de cette technique est de 2-3 ans. L'attention portée à ces machines s'est considérablement accrue, car ils sont utilisés dans la construction de chalets individuels d'installations de traitement.

Compresseurs Scroll peut encore être attribué à l'"exotique" sur le marché des compresseurs "secs". Il s'agit d'une technique relativement nouvelle, qui est intensément maîtrisée tant ici qu'à l'étranger. La conception de la machine implique l'utilisation de haute technologieà fabriquer, les compresseurs restent donc très chers. Par exemple, la société suédoise Atlas Copco propose des compresseurs scroll d'une capacité de 10 à 24 m3/h à un prix pouvant aller jusqu'à 6 000 dollars. Niveau de surpression - jusqu'à 10 bar (100 mCE).

Pratiquement, ces machines, comme compresseurs alternatifs sans lubrification, n'ont pas encore trouvé d'application dans les systèmes d'aération.

Souffleurs rotatifs produit plusieurs entreprises de la proche et loin à l'étranger... La gamme de leurs capacités est de 30 à 3000 m3/h. En pratique, ils sont parfois appelés gear-type, ou type RUTs. Une marque nationale bien connue était les soufflantes de la série AF de l'usine de compression de Melitopol (Ukraine). Grâce à l'utilisation de technologies occidentales, de telles soufflantes sont désormais produites par Venibe (Lituanie). Plusieurs sociétés européennes fournissent de tels souffleurs sur notre marché.

La caractéristique de conception des soufflantes rotatives est la présence de deux rotors à rotation synchrone. Pour synchroniser la rotation, on utilise des engrenages engrenants et donc lubrifiés. La présence d'un ensemble d'engrenages de synchronisation réduit naturellement la fiabilité de la machine, augmente le risque d'entrée d'huile dans la cavité de compression à travers le joint d'arbre.

Par souci d'équité, il convient de noter qu'en raison du haut niveau technologique de production, les machines des entreprises européennes sont très fiables, cependant, leur prix est plusieurs fois supérieur à celui de Melitopol. Par exemple, une soufflante de la série AF de l'usine de Melitopol pour les paramètres les plus "fonctionnels" (pression 50 kPa et capacité 400 m3 / h) de notre marché coûte 3000-4000 USD, tandis qu'une soufflante d'une société européenne similaire en paramètres est de 8 000 à 100 000 USD. e. La différence dans la ressource de l'équipement comparé est en conséquence.

En termes de fiabilité, bien sûr, ils sont plus préférables turbosoufflantes... L'élément de travail de la machine est une simple roue avec des lames tournant dans un boîtier sur roulements à billes. À l'exception des roulements, la machine n'a pas d'unités de friction, ce qui détermine sa fiabilité. L'avantage des turbo-soufflantes est leur niveau de bruit relativement faible.

La principale source de bruit dans tous les types de soufflantes considérées est le bruit dynamique du gaz, c'est-à-dire le bruit émis par l'air passant dans le trajet d'écoulement de la machine. Dans les soufflantes rotatives, ce bruit est à basse fréquence, car l'air est fourni "par portions" et dans des turbosoufflantes - à haute fréquence, car l'air est fourni en continu. Le bruit à haute fréquence est plus facile à amortir. Qu'il suffise de dire que, malgré l'installation de silencieux, les soufflantes rotatives, en règle générale, nécessitent locaux séparés en raison du niveau sonore élevé.

Dans le même temps, les turbomachines équipées de silencieux n'ont pas besoin de tels locaux, car leur niveau sonore est proche des normes sanitaires. En figue. 1 montre les caractéristiques de bruit comparatives de deux ventilateurs - un type rotatif de la série AF (courbe 1) et un ventilateur turbo de type vortex (courbe 2). La courbe correspondant aux normes sanitaires PS-80 est mise en évidence séparément. La figure montre que dans la plupart des bandes d'octave, le dépassement des normes sanitaires pour un ventilateur de type rotatif est plus élevé que pour un ventilateur de type vortex.

Bien entendu, cette analyse comparative et les suivantes ne visent pas à critiquer certaines machines en faveur d'autres. Le but de l'analyse est de mettre en évidence les caractéristiques de chaque type de machine, et le droit de choisir est donné au lecteur. Dans chaque cas, les critères de sélection peuvent différer considérablement. En parlant de turbo-soufflantes, il faut tout de suite souligner l'étendue de leurs performances.

Dans le domaine des capacités relativement faibles (de 10 à 3000 m3/h), les turbomachines bien connues types traditionnels(centrifuge, axial) sont obtenus, bien que compacts, mais à très grande vitesse. Vitesse de rotation, par exemple aspirateur domestique atteint 16000-20000 min-1. Le moteur collecteur d'un tel aspirateur n'est pas capable de fonctionner 24 heures sur 24, comme l'exigent les conditions d'exploitation des installations de traitement.

Il est possible d'utiliser un multiplicateur, c'est-à-dire transmissions avec un rapport de surmultiplication, par exemple, dentée ou à courroie trapézoïdale. Ensuite, le lecteur est possible à partir de l'habituel moteur asynchrone... Cependant, dans ce cas, la conception devient nettement plus compliquée, ce qui signifie que la fiabilité diminue. Il est possible d'utiliser des moteurs électriques à grande vitesse sans contact.

À l'heure actuelle, l'industrie nationale a créé et produit des prototypes de telles unités. Par exemple, une soufflante centrifuge utilisée dans les usines d'ozonation domestiques est équipée d'un multiplicateur dont l'arbre à grande vitesse, auquel est fixée une turbine de soufflante, tourne à une vitesse de plus de 50 000 min-1.

Le multiplicateur denté à deux étages est lubrifié à l'huile. Un autre compresseur, développé et fabriqué pour les systèmes de transport pneumatique, se présente sous la forme d'un porte-à-faux monté sur l'arbre d'un moteur électrique à grande vitesse d'une roue à aubes. Chiffres d'affaires de travail - plus de cent mille. Moteur électrique spécial, roulements dynamiques à gaz spéciaux, assemblage et fabrication de précision. Il n'est pas nécessaire de parler du coût d'une telle unité - elle est assez importante. Il n'y a toujours pas de données sur le temps de fonctionnement par ressource.

Cela dit, le relativement nouveau genre turbomachines - vortex... En raison de la spécificité du mécanisme de compression d'air dans le trajet d'écoulement de ces machines, la plage de leur productivité et de leur pression est similaire à celle des machines rotatives. Dans le même temps, les machines vortex sont exemptes des inconvénients des machines rotatives : elles ont une fiabilité beaucoup plus élevée et sont moins bruyantes.

La vitesse de rotation des turbomachines vortex est de 3000 à 5000 min-1, ce qui simplifie leur entraînement. À l'Université technique d'État de Moscou. Bauman, toute une gamme de turbosoufflantes domestiques de type vortex a été développée et est actuellement produite en série par l'industrie. Les dessins sont originaux et protégés par des brevets en Russie, aux États-Unis et dans un certain nombre de pays européens.

Selon leurs caractéristiques, les machines ne sont pas inférieures aux meilleures homologues étrangères. Une assez grande expérience a déjà été accumulée dans le fonctionnement de telles machines, y compris dans les installations de traitement. Ce sont avant tout des machines de la marque EF-100. La gamme de leurs capacités va de 200 à 800 m3/h et les pressions vont jusqu'à 80 kPa. En figue. 2 montre un ventilateur vortex de la série EF-100. La machine est installée sur le même châssis avec un moteur électrique et y est reliée par une transmission à courroie trapézoïdale.

En sélectionnant les poulies et la puissance du moteur électrique sur pratiquement une machine, tout un réseau est obtenu différentes caractéristiques... En figue. 3 montre les caractéristiques de performance des surpresseurs turbo EF-100, seize tailles standard. Notez que les caractéristiques sont presque inversement proportionnelles à la dépendance de la pression sur les performances, ce qui est très pratique pour l'automatisation et le contrôle.

Il est également important que, contrairement aux caractéristiques des turbomachines centrifuges, ces caractéristiques ne présentent pas de zones de pompage, c'est-à-dire. en pratique, la machine fonctionne régulièrement au-dessus de la pression nominale, tout en ne consommant que de la puissance supplémentaire. Dans le même temps, la consommation d'énergie diminue avec l'augmentation de la productivité. L'inverse est vrai pour les turbomachines centrifuges.

C'est pourquoi les turbomachines vortex n'ont pas peur des modes de démarrage. La sélection de poulies et de moteurs électriques, comme dans la série EF-100, est la plus simple et moyen pas cher obtenir un réseau de performances sur une machine vortex. Cependant, ceci est gênant du point de vue de la régulation en tant que processus de changement automatique de paramètres. Dans les systèmes d'aération, la demande d'air peut varier considérablement, à la fois pendant la journée (jour et nuit) et selon la saison (été, hiver).

Afin d'économiser de l'électricité, et cette économie peut atteindre jusqu'à 40 %, depuis peu, on utilise de plus en plus des systèmes de régulation automatique de l'alimentation en air en modifiant la vitesse de rotation d'une turbosoufflante. Grâce aux dispositifs de conversion de fréquence apparus sur le marché, le système de contrôle automatique est devenu simple et abordable.

Dans un surpresseur vortex turbo, une modification de la vitesse de rotation déplace la caractéristique d'un côté ou de l'autre, presque à égale distance de la caractéristique initiale. En d'autres termes, le champ de caractéristiques illustré à la Fig. 3, peut être obtenu pratiquement sur une machine en modifiant la vitesse de rotation à l'aide d'un convertisseur de fréquence. Une telle machine a été développée. Compresseur à vide VVK-3(Fig. 4) est réalisé sous la forme d'un monobloc, c'est-à-dire la roue est montée directement sur l'arbre du moteur.

Paramètres nominaux de la machine: productivité - 700 m3 / h, pression de refoulement - 40 kPa, vitesse de rotation - 3000 min-1. En abaissant la vitesse de rotation à l'aide d'un convertisseur de fréquence connecté au circuit d'alimentation du moteur électrique, il est possible d'obtenir presque n'importe quel point de fonctionnement dans le champ caractéristique illustré à la Fig. 3. VVK-3 est la plus grande machine de la série VVK de soufflantes vortex.

Toutes les machines de cette série ont une caractéristique commune : ce sont des monoblocs. La première machine de cette série - VVK-1 (Fig. 5) a été développée à l'Université technique d'État de Moscou du nom. N.E. Bauman et est produite en série chez NPO Energia depuis 1991. La machine était destinée aux systèmes pneumatiques de transport de farine dans les boulangeries. Ses paramètres de fonctionnement :

• productivité - 120 m3 / h;
• pression - 28-30 kPa;
• puissance du moteur électrique - 5,5 kW;
• poids - 80 kg;
• dimensions - 500.500.500 mm.

En 1999, ces machines ont commencé à être utilisées dans les systèmes d'aération. À l'heure actuelle, une nouvelle version, VVK-2, a été créée et est produite en série par l'entreprise nationale ENGA LLC (Fig. 6). Contrairement à son prédécesseur (VVK-1), VVK-2 a introduit de nombreux changements de conception qui augmentent la fiabilité pendant le fonctionnement 24 heures sur 24. VVK-2 est une machine universelle, car permet d'utiliser une simple transformation pour obtenir deux versions et, par conséquent, deux différentes caractéristiques avec les points de fonctionnement suivants (tableau 1).

Compte tenu de la tendance à l'expansion de la construction de petites installations de traitement, mentionnée au début de l'article, à l'Université technique d'État de Moscou. N.E. Bauman, à l'heure actuelle, des prototypes de microsoufflantes de type vortex d'une capacité de 5 et 20 m3 / h avec une puissance de moteur électrique de 0,5 et 1,5 kW, respectivement, ont été développés et créés.

En parlant de turbo-soufflantes de type vortex, il serait injuste de passer sous silence leur principal inconvénient - leur efficacité relativement faible. Sa valeur ne dépasse généralement pas 35-40%. En fait, la consommation d'énergie des surpresseurs vortex turbo est 1,5 à 2 fois plus élevée que celle des surpresseurs rotatifs. Par conséquent, lors du choix du type de machine, en particulier dans le cas de son fonctionnement 24 heures sur 24, ce fait doit également être pris en compte.

Cependant, lorsqu'il s'agit de micromachines de faible puissance, la consommation d'énergie n'est pas le paramètre le plus important. La fiabilité, la facilité d'entretien, le faible niveau sonore sont beaucoup plus importants, étant donné que la station d'épuration maison de campagne devrait fonctionner avec peu ou pas d'entretien et à proximité du logement. Pour les machines plus puissantes, telles que le VVK-3, des économies sont possibles grâce à la réglementation, comme indiqué ci-dessus.

Quelques mots sur les analogues étrangers. Siemens est l'un des principaux fabricants de souffleurs vortex en Europe. L'entreprise produit toute une gamme de machines de la série ELMO-G (fig. 7). Les ventilateurs vortex domestiques ne leur sont inférieurs que par leur conception. En termes de paramètres techniques, ils ne sont inférieurs en rien. Quant aux prix, bien sûr, la différence est grande.

Par exemple, un ventilateur domestique VVK-2 coûte environ 1900 $, une unité Siemens 92H aux paramètres similaires coûte environ 4800 $. Si nous parlons de la plage de productivité de trois à plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes par heure, alors il n'y a pas de concurrence. turbosoufflantes types traditionnels, en particulier centrifuges.

Les experts connaissent depuis longtemps les soufflantes centrifuges des séries télévisées produites par l'usine de Chirchisk (Ouzbékistan). Unités stationnaires puissantes avec une bonne efficacité et une grande fiabilité. À l'heure actuelle, leur production est maîtrisée par une entreprise ukrainienne - l'usine de construction de machines de Lugansk (soufflantes de la série VT).

Comme toute unité fixe de grande masse (le poids des soufflantes atteint plusieurs tonnes), la soufflante VC a besoin bonne base... Cependant, l'expérience d'exploitation montre qu'il n'est pas toujours possible de fournir une telle base. Le sol sur lequel est implantée la station d'épuration est parfois très instable selon les saisons.

À l'Université technique d'État de Moscou. N.E. Bauman, une tentative a été faite pour créer une alternative aux ventilateurs des séries TV et VC. Les développeurs ont pris le chemin de la création de toute une gamme de machines utilisant des méthodes d'unification telles que le sectionnement et la composition, lorsque les unités dérivées sont obtenues par un ensemble de sections identiques (modules).

La connexion de ces modules en série ou en parallèle détermine soit la pression totale, soit la capacité totale. Cette technique a permis, avec un minimum de coûts technologiques, d'obtenir une large gamme d'unités avec des paramètres techniques... Chaque section (module) peut être réalisée en deux versions : soit il s'agit d'un étage d'une machine centrifuge, monté sur le même châssis avec un moteur électrique et relié cinématiquement à celui-ci par un entraînement par courroie, soit il s'agit de deux étages d'une machine centrifuge , dont les roues sont respectivement fixées aux deux extrémités de l'arbre du moteur électrique (schéma "deux en un").

La conception du module selon le schéma "deux en un" est illustrée à la Fig. 8. Les roues et les corps des machines sont en tôle d'acier soudée selon la technologie d'origine. Les diffuseurs axiaux réduisent la taille du module et ont de bonnes caractéristiques anti-surtension. En assemblant les modules, vous pouvez obtenir une large gamme de machines.

Table Les figures 2 et 3 montrent les principaux paramètres des modules et leurs combinaisons possibles. Ces options ne sont qu'un exemple et ne limitent pas le nombre de combinaisons possibles de modules. Outre l'unification conception modulaire présente un certain nombre d'avantages. Premièrement, la faible masse du module (350-600 kg) ne nécessite pas de fondations solides.

Deuxièmement, pour la même raison, les modules peuvent être placés arbitrairement sur les zones disponibles, en les connectant uniquement avec un pipeline, ce qui donne plus d'options pour la disposition des unités. Troisièmement, dans le module, des roulements à billes ordinaires lubrifiés à la graisse sont utilisés comme supports d'arbre, ce qui simplifie le fonctionnement (il n'y a pas de stations d'huile utilisées dans les paliers lisses, utilisés, par exemple, dans certaines modifications des ventilateurs TV).

Quatrièmement, avec la même consommation d'énergie que les unités TV, l'unité modulaire ne crée pas de charges de démarrage aussi puissantes sur le réseau électrique, car Les modules Step peuvent être connectés en série et ne disposent pas de la réserve de puissance habituelle des unités TV. Donnons un exemple à titre d'illustration. Dans la soufflante VC 1-50 / 1.6 avec paramètres : V = 3000 m3 / h ; .р = 60 kPa, un moteur électrique d'une puissance nominale de 160 kW est utilisé.

En même temps, les mêmes paramètres peuvent être obtenus par trois modules connectés en série I (tableau 2) avec la puissance totale des moteurs électriques : 30. 3 = 90kW. Et enfin, cinquièmement, c'est le prix. Elle est également favorable version modulaire... Par exemple, le même ventilateur VTs 1-50 / 1.6 coûte environ 17 000 $. , tandis que le coût de trois modules I est d'environ 11 000 $.

Actuellement à l'Université technique d'État de Moscou. N.E. Le développement de Bauman se poursuit nouvelle technologie... Ses clients sont un certain nombre d'entreprises nationales, en particulier celles engagées dans l'installation d'installations de traitement compactes. L'industrie en développement rapide de la protection de l'environnement et de la protection de la vie humaine stimule de nouveaux développements techniques dans la construction de compresseurs.

Yu.V. Gornev ( Directeur général SARL "Vistaros")

C'est un fait bien connu que 60 à 75 pour cent de la consommation d'énergie des stations d'épuration des eaux usées (STEP) dans les villes et les grandes entreprises industrielles dépend de l'alimentation en air du système d'aération. Cet article traite des questions d'économies d'énergie possibles dans le système d'aération grâce à l'utilisation d'éléments économes en énergie du système.

Les réserves d'économies de consommation d'énergie dans le système d'aération de la station d'épuration sont énormes, elles peuvent atteindre 70 % ou plus. Considérons les principaux éléments de ce système qui affectent considérablement la consommation d'énergie. Si nous omettons des questions telles que la nécessité de maintenir un bon état de fonctionnement des conduites d'alimentation en air, etc., celles-ci incluent :

1. Présence de décanteurs primaires aux STEP, qui permettent de réduire la Demande Biologique en Oxygène (DBO) et la Demande Chimique en Oxygène (DCO) des effluents à l'entrée des bassins d'aération. En règle générale, des bassins de décantation primaires sont déjà présents dans la plupart des grandes STEP.
2. Introduction du procédé de nitrification-dénitrification, qui permet d'augmenter la quantité d'oxygène dissous dans les boues activées de retour. Ce processus est de plus en plus mis en œuvre lors de la construction et de la reconstruction de la station d'épuration.
3. Entretien et remplacement en temps opportun des aérateurs.
4. L'utilisation de soufflantes contrôlées de puissance optimale, la mise en œuvre système unifié commandes pour tous les ventilateurs.
5. Application de vannes contrôlées spécialisées dans le système de distribution d'air pour les aérotanks.
6. Mise en place d'un système de contrôle de chaque vanne et de toutes les vannes en fonction des données des capteurs d'oxygène dissous installés dans les bassins d'aération.
7. Utilisation de débitmètres d'air pour stabiliser le processus de distribution d'air et optimiser le point de consigne d'oxygène dissous minimum pour le système de contrôle de la vanne.
8. Introduction au système de contrôle du retour d'information supplémentaire sur le capteur d'ammonium en sortie des aérotanks (utilisé dans certains cas).

Les deux premiers points (cuves de décantation primaire et introduction de la nitrification-dénitrification) concernent davantage les enjeux de l'équipement de la station d'épuration et ne sont pas approfondis dans cet article. Les questions de l'introduction de modules et de systèmes de haute technologie modernes qui permettent d'obtenir une réduction significative de la consommation d'électricité à la station d'épuration sont discutées ci-dessous. Ces modules et systèmes peuvent être mis en œuvre à la fois en parallèle avec la solution des deux premiers points, et indépendamment d'eux.

Les soufflantes sont les principaux consommateurs d'électricité dans le système d'alimentation en air d'aération. Leur bon choix est la base de l'économie d'énergie. Sans cela, tous les autres éléments du système ne donneront pas l'effet souhaité. Cependant, nous ne commencerons pas par les ventilateurs, mais suivrons l'ordre dans lequel tous les modules doivent être sélectionnés.

Aérateurs

L'une des principales caractéristiques des aérateurs est l'efficacité spécifique de dissolution de l'oxygène, mesurée en pourcentage par mètre de profondeur d'immersion des aérateurs. Pour les nouveaux aérateurs modernes, cette valeur est de 6% voire 9%, pour les anciens aérateurs, elle peut être de 2% ou moins. La conception des aérateurs et les matériaux utilisés déterminent leur durée de vie sans perte d'efficacité, ce qui pour systèmes modernes varie de 6 à 10 ans ou plus. Le choix de la conception, du nombre et de l'emplacement des aérateurs est effectué en fonction de paramètres tels que la DBO et la DCO des effluents à l'entrée du système d'aération, en termes de volume d'effluents entrants par unité de temps et dans la conception des bassins d'aération. S'il s'agit de la reconstruction d'une station d'épuration avec de très vieux aérateurs situés à mauvais état, alors, dans certains cas, seul le remplacement des aérateurs et l'installation de soufflantes correspondant aux nouveaux aérateurs permettront de réduire la consommation d'énergie de 60 à 70 % !

Souffleurs

Comme mentionné ci-dessus, les ventilateurs sont le principal élément d'économie d'énergie. Tous les autres éléments réduisent le besoin d'alimentation en air ou réduisent la résistance au flux d'air. Mais si vous laissez l'ancien ventilateur non contrôlé avec une faible efficacité en même temps, il n'y aura aucune économie. Si plusieurs soufflantes non contrôlées sont utilisées à la station d'aération, alors, théoriquement, en optimisant d'autres éléments du système et en obtenant une diminution du besoin d'alimentation en air, il est possible de mettre hors service et de transférer dans une réserve plusieurs soufflantes de la ceux déjà utilisés et, ainsi, obtenir une réduction de la consommation d'énergie. Vous pouvez également essayer de compenser les fluctuations quotidiennes de la demande en oxygène du système d'aération en allumant ou en éteignant simplement le ventilateur de secours.

Cependant, il est beaucoup plus efficace d'utiliser une soufflante contrôlée, plus précisément un bloc de plusieurs compresseurs contrôlés. Cela vous permet de fournir une alimentation en air en fonction de la demande, qui varie considérablement au cours de la journée et qui change également en fonction de la saison et d'autres facteurs. L'alimentation en air constante habituelle par des soufflantes non contrôlées est toujours excessive et conduit à une consommation excessive d'électricité, et dans certains cas à une perturbation du processus de nitrification-dénitrification en raison de l'excès d'oxygène dans les réservoirs aéro. Dans le même temps, le manque d'apport d'air conduit à un dépassement de la concentration maximale admissible (CMP) en polluants dans l'effluent à la sortie de la station d'épuration, ce qui est inacceptable.

Un contrôle précis de l'alimentation en air avec un contrôle constant du niveau d'oxygène dissous dans les bassins d'aération (et dans certains cas - et avec un contrôle automatique constant de la concentration d'ammonium et d'autres polluants dans l'effluent à la sortie des bassins d'aération) fournit niveau optimal consommation d'énergie avec garantie de conformité des effluents traités aux normes en vigueur.

Le besoin de plusieurs ventilateurs dans l'unité (par exemple, deux grands et deux petits) est dû au fait que la plage de contrôle compresseur d'air très limité. Elle est de l'ordre, au mieux, de 35 % à 100 % de la puissance, le plus souvent de 45 % à 100 %. Par conséquent, un ventilateur contrôlé est loin d'être toujours en mesure de fournir une alimentation en air optimale, compte tenu des changements quotidiens et saisonniers de la demande. Aujourd'hui, les plus connus sont trois types de souffleurs : rotatifs, à vis et turbo.

Le choix du type de soufflerie requis se fait principalement en fonction des paramètres suivants :

- la demande d'alimentation en air maximale et nominale - dépend des paramètres des aérateurs installés, qui, à leur tour, sont sélectionnés en fonction de leur efficacité et de la demande de l'ensemble du système d'aération en oxygène dissous, comme décrit ci-dessus ;

- la surpression maximale requise à la sortie de la soufflante est déterminée par la profondeur maximale possible des drains des bassins d'aération, plus précisément, par la profondeur des aérateurs, ainsi que les pertes de charge lors du passage de l'air dans la canalisation et dans tout le système éléments, tels que les vannes, etc.

En règle générale, chaque ventilateur contrôlé a sa propre unité de contrôle, il est également important d'avoir une unité de contrôle commune pour tous les ventilateurs, qui fournit mode optimal leur exploitation. Dans la plupart des cas, le contrôle est effectué en fonction de la pression à la sortie du groupe de soufflage.

Vannes d'air contrôlées

Si dans le système un ventilateur (ou un bloc de ventilateurs) fournit de l'air à un seul bassin d'aération, il est alors possible de travailler sans vannes d'air. Mais, en règle générale, dans les stations d'aération, une unité de soufflage fournit de l'air à plusieurs bassins d'aération. Dans ce cas, des vannes d'air sont nécessaires à l'entrée de chaque bassin d'aération pour réguler la répartition du débit d'air. De plus, les vannes peuvent être utilisées sur des tuyaux qui distribuent l'alimentation en air à différentes zones d'un réservoir d'aération. Auparavant, des vannes papillon à commande manuelle étaient utilisées à ces fins. Cependant, pour Gestion efficace le système d'aération doit utiliser des vannes télécommandées.

Les caractéristiques importantes des vannes contrôlées comprennent :

1. Linéarité des caractéristiques de contrôle, c'est-à-dire le degré de correspondance de la modification de la position de l'actionneur de vanne (actionneur) avec la modification du débit d'air à travers la vanne sur toute la plage de réglage.
2. L'erreur et la répétabilité de l'actionneur de la vanne fonctionnant à partir du point de consigne du débit d'air. Déterminé par la qualité de la vanne (linéarité des caractéristiques de contrôle), de l'actionneur et du système de commande de l'actionneur.
3. Chute de pression à travers la vanne dans la plage de travail d'ouverture.

La perte de charge dans les vannes papillon lors de l'ouverture partielle peut être assez importante et atteindre 160-190 mbar, ce qui entraîne des coûts énergétiques supplémentaires importants.

Si le système utilise même des vannes universelles de la plus haute qualité (conçues pour l'eau et l'air), la chute de pression à travers ces vannes dans la plage de fonctionnement d'ouverture (40 à 70 %) est généralement de 60 à 90 mbar. Un simple remplacement d'une telle vanne par une vanne à air elliptique VACOMASS spécialisée entraînera des économies supplémentaires d'au moins 10 % en électricité ! Cela est dû au fait que la chute de pression à travers l'elliptique VACOMASS dans toute la plage de fonctionnement ne dépasse pas 10-12 mbar. Un effet encore plus important peut être obtenu en utilisant des vannes à jet VACOMASS pour lesquelles la perte de charge dans la plage de fonctionnement ne dépasse pas 5 à 6 mbar.

Vannes d'air dédiées contrôlées

VACOMASSentreprisesLiant GmbH, Allemagne.

Souvent sur le site d'installation de la vanne contrôlée, la canalisation est rétrécie afin d'utiliser la vanne de la taille standard optimale. La contraction et la détente étant réalisées sous la forme d'un venturi, cela n'entraîne pas de perte de charge supplémentaire significative dans la section vanne. Dans le même temps, une vanne de plus petit diamètre fonctionne dans la plage d'ouverture optimale, ce qui garantit un contrôle linéaire et minimise la chute de pression à travers la vanne elle-même.

Capteurs d'oxygène dissous et système de commande de vanne

BA1 - bassin d'aération 1 ; BA2 - bassin d'aération 2 ;

PLC - contrôleur logique de programme ;

BV - bloc de soufflantes ;

F - débitmètre d'air; Р - capteur de pression ;

O2 - capteur d'oxygène dissous

M - actionneur de vanne d'air (actionneur)

CPS - système de contrôle de vanne (vanne)

SUV - système de contrôle du ventilateur

La figure montre le schéma de contrôle de l'air le plus courant pour plusieurs bassins d'aération. La qualité du traitement des eaux usées dans les bassins d'aération est déterminée par la présence de la quantité requise d'oxygène dissous. Par conséquent, en règle générale, la concentration d'oxygène dissous [mg / litre] est considérée comme la principale valeur contrôlée. Un ou plusieurs capteurs d'oxygène dissous sont installés dans chaque bassin d'aération. Le système de contrôle définit le point de consigne (point de consigne) de la concentration en oxygène de sorte que la concentration en oxygène réelle minimale soit garantie pour fournir une faible concentration produits dangereux(par exemple, l'ammonium) dans l'effluent à la sortie du système d'aération - au sein du MPC. Si le volume d'effluents entrant dans un bassin d'aération particulier diminue (ou si sa DBO et sa DCO diminuent), alors la demande en oxygène diminue également. En conséquence, la quantité d'oxygène dissous dans le réservoir d'aération devient supérieure au point de consigne et, selon un signal du capteur d'oxygène, le système de commande de vanne-vanne (CPS) réduit l'ouverture de la vanne d'air correspondante, ce qui entraîne une diminution dans l'alimentation en air du bassin d'aération. Dans le même temps, cela entraîne une augmentation de la pression P à la sortie du groupe de soufflage. Le signal du capteur de pression va au système de contrôle du ventilateur (BCS), qui réduit l'alimentation en air. En conséquence, la consommation d'énergie des ventilateurs est réduite.

Il convient de noter qu'un réglage optimal bien pensé d'une concentration minimale donnée d'oxygène dissous dans le CPS est très important pour résoudre le problème d'économie d'énergie.

Un réglage correct et raisonnable est tout aussi important régler la pression P à la sortie du groupe de soufflage.

Débitmètres d'air

La tâche principale des débitmètres d'air dans le système d'aération du point de vue des économies d'énergie est de stabiliser le processus d'alimentation en air, ce qui permet d'abaisser le point de consigne de la concentration d'oxygène dissous pour le système de contrôle.

Le système d'alimentation en air d'un bloc de soufflantes vers plusieurs bassins d'aération est assez complexe d'un point de vue contrôle. Dans celui-ci, comme dans tout système pneumatique, il y a une influence mutuelle et un retard dans le traitement des actions de commande et des signaux des capteurs de retour. Par conséquent, la concentration réelle d'oxygène dissous fluctue constamment autour du point de consigne (point de consigne). La présence de débitmètres d'air et d'un système de contrôle commun à toutes les vannes peut réduire considérablement le temps de réponse du système et réduire les fluctuations. Ceci, à son tour, vous permet d'abaisser le point de consigne, sans craindre de dépasser la concentration maximale admissible d'ammonium et d'autres substances nocives dans l'effluent à la sortie de la station d'épuration. Sur la base de l'expérience de Binder GmbH, l'introduction des données des débitmètres dans le système de contrôle permet des économies d'énergie supplémentaires d'environ 10 %.

De plus, si une reconstruction étape par étape du système d'aération est en cours à la station d'épuration, dans laquelle les aérateurs, les vannes, le système de contrôle des vannes et les débitmètres d'air sont d'abord installés tout en maintenant l'ancien ventilateur, puis procèdent à la sélection des de nouvelles soufflantes contrôlées, alors les données sur la consommation d'air réelle aideront à produire la sélection optimale de soufflantes, ce qui conduit à des économies importantes dans leur achat et leur fonctionnement.

Une caractéristique distinctive des débitmètres VACOMASS de Binder GmbH est leur capacité à fonctionner sur de courtes sections droites "avant" et "après" en raison de solutions technologiques et peut également être installé directement dans le bloc de vannes VACOMASS.

Capteur d'ammonium

Le capteur de concentration d'ammonium peut être installé dans le canal à la sortie des effluents du système de bassin d'aération pour contrôler la qualité du nettoyage. De plus, l'introduction des lectures du capteur d'ammonium dans le système de contrôle permet de stabiliser davantage le système et d'obtenir des économies d'énergie supplémentaires en raison d'une nouvelle diminution de la consigne de concentration en oxygène dissous.

Un exemple d'organisation d'un système de contrôle de l'alimentation en air des bassins d'aération avec retour sur un capteur d'oxygène dissous (DO) et d'ammonium (NH4).

L'aération est le processus de saturation forcée de l'eau en air ou en oxygène. Pour soutenir ce processus, un compresseur basse pression ou des ventilateurs d'aération sont utilisés, et son objectif est de :

• Oxydation des composés du fer (déferrisation de l'eau) et du manganèse, qui consiste en l'oxydation des composés du fer et du manganèse avec de l'oxygène. En conséquence, ces composés précipitent sous forme de flocons, qui sont retenus par un filtre à sédiments de remblai spécial.
• Élimination des gaz dissous, y compris les toxiques, par exemple le sulfure d'hydrogène et le méthane.
• Désinfection de l'eauà la suite de la destruction des substances organiques qu'il contient, sous l'influence de l'oxygène.
• Élimination de la biocontamination : lorsque l'eau est saturée d'oxygène, le nombre de bactéries aérobies bénéfiques augmente, qui transforment la biomasse en dioxyde de carbone et en méthane - biogaz. Désormais, le processus de bioremédiation est utilisé dans toutes les principales stations d'épuration des eaux usées en Russie. Le biogaz résultant peut également être pompé hors des réservoirs de la station d'épuration à l'aide de soufflantes pour une utilisation ultérieure, par exemple, pour la production d'électricité ou de carburant pour le transport. Cependant, cette pratique n'est pas encore répandue en Russie.
• Maintenir l'écosystème de l'étang en raison de la saturation de l'eau en oxygène. Dans l'eau stagnante, les bactéries anaérobies commencent à se multiplier activement sous l'influence de la lumière du soleil. En conséquence, le réservoir se transforme en un marécage boueux avec Odeur désagréable... De plus, en raison de la concentration insuffisante d'oxygène dans l'eau, une peste des poissons et d'autres organismes utiles se produit.

Il existe 2 principaux types de saturation en oxygène d'un liquide : pressurisé et non pressurisé.

Aération sous pression

Un ventilateur ou un compresseur fournit de l'air comprimé à travers un tube qui atteint environ la moitié de la hauteur de la tour d'aération ou du réservoir d'oxydant. Le flux de bulles d'air oxyde les substances étrangères dissoutes dans l'eau et élimine également les gaz dissous dans l'eau (sulfure d'hydrogène, méthane, gaz carbonique et d'autres). Ces gaz sont évacués par une vanne d'air située en haut de la colonne.

De la colonne, l'eau pénètre dans le filtre de remblayage, où les impuretés oxydées par l'air sont neutralisées.

En conséquence, le goût et l'odeur désagréables de l'eau disparaissent.

Riz. 1. Système d'aération sous pression (colonne d'aération).

Avantages :

• Taille d'installation compacte.
• Il n'y a pas besoin d'une unité de pompage pour fournir de l'eau au consommateur.
• Élimination efficace des gaz dissous dans l'eau.

Aération non pressurisée ou ouverte

Pour l'aération sans pression, un réservoir d'oxydation avec un système de bris de jet est utilisé. Le niveau d'eau dans le réservoir est régulé par un capteur de niveau, qui envoie un signal à l'électrovanne. Cette vanne ferme ou ouvre le tuyau par lequel l'eau est fournie au conteneur.

L'air est fourni à la colonne d'eau par un compresseur basse pression ou un souffleur à travers un tuyau terminé par un aérateur à fines bulles. En la traversant, l'air forme de nombreuses petites bulles qui saturent l'eau en oxygène, oxydent les impuretés de fer et de manganèse.

Les oxydes, comme dans le cas précédent, sont éliminés dans le filtre, dans lequel l'eau est fournie unité de pompage du réservoir d'oxydation.

Riz. 2. Système d'aération sans pression

Avantages :

• En raison de l'interaction prolongée de l'eau avec le flux d'air dans le réservoir, davantage de contaminants sont oxydés.
• Permet de créer une réserve d'eau en cas de fermeture, ce qui est particulièrement important pour les maisons privées où des interruptions d'approvisionnement en eau sont possibles.
• Convient aux maisons avec une faible pression d'eau.

Le principal inconvénient est que le processus prend beaucoup de temps.

Souffleurs d'air pour l'aération de l'eau: exigences et prix

Un ventilateur doit avoir une combinaison des propriétés suivantes pour que l'aération soit efficace :

• fournir des performances élevées avec une faible perte de charge ;
• ne pas contaminer l'air fourni avec des vapeurs d'huile ;
• travailler sans s'arrêter longtemps;
• le ventilateur d'aération doit consommer le moins d'énergie possible, sinon le coût du processus serait très élevé.

Toutes ces exigences sont mieux satisfaites par les soufflantes vortex pour l'aération - des machines à action dynamique capables de fournir un flux d'air propre sans pulsations de pression avec une capacité allant jusqu'à 2200 m3 / h et une surpression allant jusqu'à 1040 mbar. Ils peuvent également être appelés ventilateurs vortex, ou vortex Les pompes à vide en raison de sa polyvalence.

Si vous devez aérer de grands volumes, par exemple des étangs pour la pisciculture industrielle ou de grandes usines de traitement des eaux usées, des ventilateurs de plus grande capacité peuvent être nécessaires. Cette niche est occupée par les ventilateurs rotatifs Roots, qui génèrent un débit d'air pouvant atteindre 9771 m 3 / h.

Pour les systèmes à faible volume tels que les tours d'aération, un compresseur à palettes rotatif sec tel qu'un Becker ou un VARP Rigel peut être utilisé à la place d'un ventilateur vortex pour aérer l'eau. Leur productivité est limitée à 500 m 3 / h, mais la surpression peut aller jusqu'à 2200 mbar.

Le ventilateur pour l'aération de l'eau est sélectionné en fonction des exigences du processus technologique, mais si le prix est critique, faites tout d'abord attention aux ventilateurs vortex VARP Alpha. En général, le prix le plus abordable est celui des soufflantes vortex, suivies des soufflantes rotatives à palettes, et les plus chères, mais aussi les plus puissantes, sont les soufflantes rotatives.

Ventilateurs d'aération vortex

Les soufflantes Vortex, dont l'aération est l'une des principales applications, sont présentées dans une large gamme de tailles et ont une grande échelle des prix, qui vous permet de choisir la machine la plus efficace pour votre tâche spécifique.

Les soufflantes pour l'aération de l'eau, qui peuvent être achetées dans notre catalogue, sont représentées par les marques suivantes.

VARP

C'est une nouvelle marque sur marché russe présenté par un large s'aligner soufflantes vortex correspondant à tous exigences modernes aux machines de ce type. Les principaux avantages des souffleurs à gaz VARP :

• prix abordable avec une fabrication et un assemblage de haute qualité;
• durabilité, grâce à l'utilisation de roulements d'origine SKF et NSK, une durée de vie de plus de 20 000 heures de fonctionnement continu ;
• haute fiabilité est assurée par l'utilisation de haute résistance alliage d'aluminium et construction simple;
• excellentes performances grâce à méthodes modernes conception.

Si vous recherchez un ventilateur standard pour aérer l'eau, comme un étang, alors jetez un œil à la série Alpha. Ils peuvent fournir un débit d'air élevé avec une faible perte de charge. Leur productivité va jusqu'à 2050 m3/h et la surpression jusqu'à 670 mbar.

Pour les bassins profonds ou les réservoirs de petite surface, la série Beta est mieux adaptée, qui fournit une perte de charge élevée jusqu'à 1040 mbar avec un faible débit jusqu'à 170 m 3 / h.

Pour les applications industrielles telles que les usines de traitement des eaux usées ou les grandes fermes piscicoles, le puissant ventilateur d'aération de la série Gamma est nécessaire. Il fournit un débit d'air élevé jusqu'à 750 m 3 / h à une surpression allant jusqu'à 1020 mbar.

Busch samos

Soufflantes allemandes hautes performances, qui sont souvent utilisées pour l'aération de l'eau dans les grands réservoirs et les stations d'épuration. Leur productivité va jusqu'à 2640 m 3 / h, et la perte de charge en mode compresseur va jusqu'à 500 mbar.

Avantages des souffleurs Busch :

• Des moteurs économes en énergie sont utilisés, ce qui peut réduire la consommation d'énergie. Cela est particulièrement vrai pour les stations d'épuration des eaux usées industrielles, car l'aération est énergivore.
• Qualité équipement allemandà bas prix, puisque Busch a fixé des prix spéciaux pour la Russie.
• Ils peuvent fonctionner longtemps sans s'arrêter et ne nécessitent pas d'entretien.
• Installation facile en position horizontale ou verticale.

SEKO BL

Les soufflantes SEKO de classe économique répondent aux exigences modernes des soufflantes vortex. Prix ​​abordable combinée à la fiabilité et à la haute qualité de l'appareil. Ils permettent également d'aérer des réservoirs, fournissant un débit d'air important avec une capacité allant jusqu'à 1110 m 3 / h à une perte de charge allant jusqu'à 650 mbar, et présentent de nombreux avantages :

• Equipé de moteurs électriques bipolaires, qui permettent un fonctionnement continu sans interruption.
• Large la gamme vous permet de choisir un ventilateur et des aérateurs avec des paramètres optimaux et de ne pas payer trop cher pour des ventilateurs plus puissants s'ils ne sont pas nécessaires.
• Bruit et vibrations minimaux grâce aux silencieux intégrés et aucun déséquilibre.

FPZ SCL

Les surpresseurs italiens à haute pression FPZ SCL créent une pression différentielle maximale de 650 mbar et sont disponibles dans des modèles d'une capacité allant jusqu'à 1022 m 3 / h et d'une puissance allant jusqu'à 22 kW. Ce ventilateur est idéal pour aérer les petits étangs à poissons ainsi que les grandes usines de traitement des eaux usées.

Principaux avantages:

• Seuls les roulements d'origine SKF et NSK sont utilisés, qui fournissent au moins 25 000 heures de fonctionnement continu.
• Faible consommation d'énergie, grâce à l'utilisation de moteurs électriques italiens Bonora Motori à haut rendement.
• Des économies d'énergie encore plus importantes sont fournies par le contrôle de fréquence variable jusqu'à 70 Hz, qui vous permet d'affiner les performances en fonction des paramètres définis.
• Un fonctionnement à long terme est possible grâce à la protection intégrée contre la surchauffe du moteur.

Becker sv

Une autre marque de soufflantes à gaz vortex qui sont produites et assemblées en Allemagne. Ils créent une pression différentielle allant jusqu'à 865 mbar et fournissent un débit d'air continu avec une capacité allant jusqu'à 1050 m 3 / h et une puissance allant jusqu'à 15 kW.

Les souffleurs Becker sont utilisés pour l'aération - pour purifier et oxygéner l'eau des étangs piscicoles et des installations de traitement, et bien que leur prix soit plus élevé que, par exemple, VARP ou SEKO, ils ont acquis une excellente réputation et sont très populaires en Russie.

Avantages :

• Consommation d'énergie économique, ce qui est le plus important pour les machines hautes performances.
• Complètement sans huile grâce à l'utilisation de roulements non lubrifiés.
• Les fabricants garantissent une ressource élevée - au moins trois ans de fonctionnement continu.
• L'utilisation du système de contrôle de la vitesse du rotor intégré augmente l'efficacité, augmente la durée de vie et vous permet d'ajuster les performances à la valeur optimale pour chaque tâche spécifique.

Souffleurs rotatifs pour l'aération

Le ventilateur Vortex n'est pas le seul ventilateur adapté à l'aération de l'eau - pour un grand réservoir d'aération, il est logique d'acheter un ventilateur Roots haute performance.

Il existe 2 variantes de soufflantes rotatives dans notre catalogue :

• Les VARP Altair fournissent un débit de gaz d'une capacité allant jusqu'à 7548 m 3 / h et une surpression allant jusqu'à 980 mbar.
• Les LUTOS DT fonctionnent avec un débit jusqu'à 9771 m 3 / h et créent une pression différentielle jusqu'à 1000 mbar.

Ces machines surpassent les machines à vortex en termes de performances, mais elles sont plus chères. Ils présentent toutes les propriétés requises pour les dispositifs des stations d'aération des installations de traitement :

1. Respect de l'environnement : ils ne polluent pas le gaz pompé avec de la vapeur d'huile, car le chemin d'écoulement est isolé de manière fiable du carter d'huile par un joint labyrinthe dynamique.
2. Faibles niveaux de bruit et de vibrations.
3. Haute efficacité.
4. Fiabilité et performances stables.
5. La ressource de travail n'est pas inférieure à 100 mille heures.
6. Les rotors sont soigneusement équilibrés pour tourner à des vitesses élevées et offrir des performances élevées dans un faible encombrement.
7. Il peut fonctionner longtemps sans interruption.

Souffleurs d'aération des eaux usées

Les ventilateurs d'aération sont disponibles dans une large gamme de tailles, donc pour acheter un modèle approprié, n'oubliez pas que le but principal de l'aération des eaux usées est de fournir aux micro-organismes aérobies qui forment les boues la quantité d'oxygène requise. En plus de fournir un mélange pour créer les conditions d'interaction des bactéries avec la matière organique.

L'aération des eaux usées représente 50 à 90 % de la capacité totale consommée par les stations d'épuration. Il s'agit d'un processus très énergivore, par conséquent, les ventilateurs électriques pour l'aération sont sélectionnés en fonction des conditions d'un fonctionnement optimal.

Comment se déroule le traitement des eaux usées ?

Il existe de nombreuses options pour les systèmes de traitement des eaux usées. Les soufflantes sont utilisées dans les systèmes de nettoyage aérobie pour fournir de l'oxygène aux bactéries aérobies qui recyclent les polluants organiques. Pour comprendre comment se déroule le processus de purification, considérons un système de bioremédiation avec une unité à membrane.

Riz. 3. Système de traitement biologique des eaux usées avec un bloc membranaire

Tout d'abord, les eaux usées pénètrent dans un dispositif de traitement mécanique, par exemple des pièges à sable ou des filets spéciaux.

Après cela, ils entrent dans le mélangeur, dans lequel les flux de déchets sont activement mélangés avec composition différente, puis par des pompes à liquide sont transférés vers le système de bioremédiation. Ce système se compose d'un dénitrificateur et d'un bassin d'aération nitrifiant.

Le mode anoxyde est défini dans le dénitrificateur - il n'y a pas d'oxygène dissous dans l'eau, mais il y a de l'oxygène chimiquement lié sous forme de nitrites et de nitrates. La pollution organique contenue dans les eaux usées est oxydée par les boues activées (IA) en oxydes gazeux et en azote moléculaire. Pour éviter que les boues ne se déposent au fond, un agitateur est installé dans la zone anoxyde.

Le bassin d'aération est une partie importante du système de traitement, dans lequel le processus de traitement biologique a lieu. Dans la plupart des cas, il s'agit d'un réservoir rectangulaire à une ou plusieurs chambres en béton avec revêtement imperméabilisant par où passent les eaux usées. Le liquide contaminé est constamment mélangé à des boues activées (colonies de micro-organismes aérobies bénéfiques, bactéries et protozoaires) et un flux d'air est forcé dans le conteneur. Il sature l'eau en oxygène, fournissant l'activité vitale des micro-organismes bénéfiques, et maintient également les boues en suspension. Des compresseurs ou des soufflantes fournissent de l'air comprimé à travers la colonne d'eau pour la saturer en oxygène grâce à des aérateurs à fines bulles situés au fond des bassins d'aération.

Des compresseurs ou des soufflantes fournissent de l'air comprimé à travers la colonne d'eau pour la saturer en oxygène grâce à des aérateurs à fines bulles situés au fond des bassins d'aération.

Pour oxyder les substances organiques et assurer la nitrification, la concentration en oxygène dissous dans l'eau doit être de l'ordre de 2,.3 g/m 3, et la concentration en AI - de l'ordre de 4..10 g/m 3.

Dans cette version du système de traitement, au lieu d'un décanteur secondaire, un bloc de membranes à pores fins est installé dans le bassin d'aération nitrifiant, dans lequel l'eau pure et l'IA sont séparées.

L'eau filtrée (perméat) est fournie par une pompe à eau à un récipient contenant de l'eau propre, d'où elle est transférée au système de désinfection aux ultraviolets, après quoi elle est fournie au consommateur.

La boue activée séparée du nitrificateur est pompée vers le dénitrificateur. Pour éliminer le phosphore, une solution de chlorure ferrique est introduite dans le flux d'AI en mouvement. Grâce à la circulation de l'IA, sa concentration est maintenue dans la zone de traitement biologique.

Calcul du ventilateur d'aération (cuve d'aération). Comment mesurer les performances ?

Le processus d'aération a lieu dans la zone aérobie, nous résolvons donc en fait le problème du choix d'un ventilateur pour le réservoir d'aération.

L'eau des eaux usées s'écoule dans des bassins d'aération, où elle doit être saturée d'une quantité suffisante d'oxygène pour oxyder la matière organique.

Par conséquent, il est possible de choisir une soufflante en fonction de la taille du réservoir, connaissant les dimensions du système de traitement d'eau, la demande biochimique en oxygène (DBO) des eaux usées et leur consommation journalière moyenne, il est possible de déterminer le débit volumétrique requis le débit et la pression d'air qui seront fournis au réservoir d'aération.

Consommation d'air spécifique requise pour l'aération :

q aération = 2 La/kh (m 3 air / m 3 eaux usées),

h , m - la profondeur de travail du bassin d'aération - la profondeur à laquelle l'aérateur est immergé;

La , kg / m 3 - DBO des eaux usées, qui sont fournies au réservoir d'aération (0,002..0,003 kg / m 3 pour le système considéré ci-dessus);

k , kg / m 4 - coefficient d'utilisation de l'air, qui dépend du rapport des surfaces des aérateurs et du bassin d'aération et du rapport entre la profondeur et la largeur du bassin d'aération. Par exemple, lorsque l'air est pompé à travers des tuyaux perforés, il n'est que de 0,006 kg / m 4 , et en utilisant plus système efficace plaques poreuses, c'est 2 fois plus que 0,012 kg/m 4.

Le débit d'air à fournir à la cuve d'aération par la soufflante est :

Q =q une ération Q w(m 3 / h),

où Q w, m 3 / h - consommation quotidienne moyenne d'eaux usées. Si ce paramètre ne vous est pas connu, alors en première approximation il peut être estimé, connaissant le volume utile du bassin d'aération V trimer / t 1 heure = Q w(m3/h).

Débit Q et la performance des souffleurs sera déterminée. Pour assurer ce débit, plusieurs soufflantes d'une capacité de Q je travaillant en parallèle.

Comment choisir une soufflante pour bassins d'aération en fonction de la valeur de la pression ?

La pression requise est déterminée en fonction de la profondeur du bassin d'aération :

p = p atm + Δ p + Δ p g (mbar) ,

p atm - Pression atmosphérique, environ égal à 1000 mbar ;

Δ p = Δ p t+ Δ p une(mbar), où Δ p t- la perte de charge lorsque le flux d'air passe du tuyau de refoulement de la soufflante à la sortie de l'aérateur. La géométrie des conduits d'air doit être choisie de manière à ce que cette valeur ne dépasse pas 30..35 mbar. Δ p une- les pertes de charge dans les aérateurs, qui dépendent du modèle spécifique et sont indiquées dans le documentation technique, environ 15..30 mbar);

p g =euh est la pression de la couche d'eau dans le bassin d'aération, où ρ - la densité du liquide, g - Accélération de la gravité.

Le plus souvent, la profondeur des bassins d'aération est de 1 à 7 m, par conséquent, la surpression requise est de 100 à 800 mbar, ce qui s'intègre bien dans la plage de pression créée par les ventilateurs vortex et rotatifs à gaz.

Connaître la valeur de la productivité Q je et pression p , vous pouvez sélectionner des ventilateurs pour l'aération de l'eau au point de fonctionnement à l'aide du calculateur de la page