Pašlaik mūsu komunālajiem dienestiem ir zināmas grūtības. Sakari samazinās, pasliktinās rūpniecisko un sadzīves notekūdeņu attīrīšanas kvalitāte. Tāpēc diezgan bieži tiek prasīts rekonstruēt un modernizēt attīrīšanas iekārtas un inženierkomunikāciju līnijas, pamatojoties uz jaunām tehnoloģijām.

Rekonstruējot esošās attīrīšanas iekārtas, galvenais nosacījums ir optimizēt kapitāla izmaksas, panākt visu procesa sekciju efektīvu darbību un samazināt ekspluatācijas izmaksas. Viens no veidiem, kā uzlabot uzņēmumu efektivitāti, ir enerģijas taupīšanas tehnoloģiju un augstas kvalitātes aprīkojuma izmantošana.

Nav noslēpums, ka notekūdeņu attīrīšanas iekārtu galvenās ekspluatācijas izmaksas ir elektroenerģijas izmaksas, kuru lauvas tiesu veido aerācijas izmaksas.

Lai sasniegtu maksimālu efektivitāti un samazinātu enerģijas izmaksas, kas saistītas ar aerācijas procesiem, ir jāizvēlas saprātīgi.

Tā kā notekūdeņi uz attīrīšanas iekārtām plūst nevienmērīgi, ir nepieciešams samazināt vai palielināt gaisa padevi aerācijai atkarībā no tajā izšķīdušā skābekļa koncentrācijas. Lai samazinātu darbībai nepieciešamās elektroenerģijas izmaksas pūtēji notekūdeņu attīrīšanas iekārtām , nepieciešams regulēt pūtēju darbību atkarībā no skābekļa patēriņa. Pūtēja stacijai vajadzētu būt pietiekami plašam vadības diapazonam un ar minimālām enerģijas izmaksām sistēmai piegādāt nepieciešamo gaisa daudzumu, tādējādi ietaupot daudz naudas par dārgu elektrību. To var panākt, pareizi izvēloties pūtēji KAESER .

Vairākās attīrīšanas iekārtās ir balansēšanas baseini, kas nodrošina vienmērīgu notekūdeņu piegādi turpmākajai attīrīšanai, un šķiet, ka šajā gadījumā nav nepieciešams regulēt gaisa padevi aerācijai, taču ir daudz citu faktoru, kas ietekmē ūdens padevi. nepieciešamo gaisa daudzumu. Galvenais gaisa padeves izmaiņu ietekmējošais faktors ir temperatūra.

Gaisa blīvums un tajā izšķīdušā skābekļa koncentrācija ir būtiski atkarīga no temperatūras. Ņemot to vērā, proti, gaisa padeves izmaiņu pielāgošana aerācijai atbilstoši apkārtējās vides temperatūrai, ir spēcīgs enerģijas taupīšanas potenciāls.

Kompetenta atlase pūtēji notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ir atslēga uzņēmuma nākotnes ietaupījumiem, ļoti efektīvai ražošanai, jo ievērojami samazinās darbības izmaksas. Pūtēja stacijas konfigurācija ir tieši atkarīga no darbības apstākļiem. Atlasot pūtēji notekūdeņu attīrīšanas iekārtām jāņem vērā viss: gaisa mitrums, augstums virs jūras līmeņa pūtēja uzstādīšanas vietā, apkārtējā un ieplūdes gaisa temperatūra, spiediena zudumi gaisa tīklā.

Īpaša programmatūra palīdz ņemt vērā visus šos faktorus un izvēlēties pareizo pūtēju.

Pūtēji KAESER notekūdeņu attīrīšanas iekārtām to dizains atšķiras no citiem pūtējiem, ļaujot tos uzstādīt tuvu viens otram (apkope tiek veikta no iekārtas priekšpuses), kā dēļ vienībām ir nepieciešams ievērojami mazāk uzstādīšanas vietas.

Turklāt pūtēji notekūdeņu attīrīšanas iekārtām var izgatavot izmantošanai ārpus telpām un novietot tieši uz ielas, netālu no aerācijas tvertnes. Tādējādi nav nepieciešams būvēt vai rekonstruēt telpas pūtēju stacijas atrašanās vietai, kā arī turpmākās izmaksas, kas saistītas ar telpu ekspluatāciju.

Uzstādīšana āra aerācijas pūtēji , tieši pie aerācijas tvertnes ļauj izvairīties no izmaksām ne tikai par telpu būvniecību vienību izvietošanai, bet arī ievērojami samazina pneimatiskās līnijas garumu. Šajā gadījumā aerācijas pūtēji strādāt vēl efektīvāk, jo līnijās praktiski nav spiediena zudumu, un vajadzīgā gaisa daudzuma piegādei ir nepieciešama mazāka piedziņas jauda.

Pieņemšana darbā sistemātisku pieeju pūtēji notekūdeņu attīrīšanas iekārtām ņemot vērā visus gaisa padeves procesu ietekmējošos faktorus, ir iespējams sasniegt vēlamo rezultātu, ievērojami samazināt ekspluatācijas izmaksas un paaugstināt objekta energoefektivitāti.

Gaisa pūtēji aerācijai notekūdeņu attīrīšanā

Atslēgvārdi:bioloģiskā apstrāde, gaisa pūtēji, aerācija

Bioloģiskā attīrīšana mūsdienās ir viena no videi draudzīgākajām rūpniecisko un sadzīves notekūdeņu attīrīšanas metodēm. Apstrādātā ūdens piesātinājums ar skābekli ir obligāts nosacījums efektīvam aerobās bioloģiskās attīrīšanas procesam. To panāk ar gaisa pūtējiem, kas paredzēti gaisa saspiešanai un piegādei, kā arī vakuuma radīšanai.

Apraksts:

Aerācijas pūtēji notekūdeņu attīrīšanai

Bioloģiskā attīrīšana pašlaik ir viena no videi draudzīgākajām ūdens attīrīšanas metodēm gan rūpnieciskajos, gan sadzīves notekūdeņos. Aerobās bioloģiskās attīrīšanas procesa efektīvai norisei priekšnoteikums ir attīrīto ūdeņu piesātinājums ar skābekli. Šim nolūkam pūtēji tiek izmantoti gaisa saspiešanai un spiedienam, kā arī vakuuma radīšanai.

Izvēloties aprīkojumu notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, pūtējiem tiek pievērsta īpaša uzmanība. Notekūdeņu attīrīšanai nepieciešamā gaisa plūsma ir atkarīga no procesa skābekļa patēriņa, nepieciešamās piesārņotāju noņemšanas efektivitātes un izmantotās attīrīšanas tehnoloģijas. Nepieciešamais piegādātā gaisa daudzums tīrīšanas laikā aerotankos ir atkarīgs no notekūdeņu sastāva un temperatūras, aerotanku ģeometriskajām īpašībām un izmantoto aeratoru veida.

Projektējošais darba spiediens, kas jāizveido pūtējiem, jāņem, pamatojoties uz aeratoru dziļumu aeratoros un spiediena zudumiem gaisa padeves tīklā un pašos aeratoros.

Nepieciešamās ventilatora veiktspējas diapazons, atkarībā no norādītajiem apstākļiem, var ievērojami atšķirties un svārstīties no dažiem kubikmetriem gaisa līdz desmitiem tūkstošu. Tajā pašā laikā neatkarīgi no izmēra notekūdeņu aerācijai izmantotajiem pūtējiem jāatbilst šādām prasībām.

1. Aerācija ir viens no visvairāk enerģijas patērējošajiem procesiem. Līdz 70% notekūdeņu attīrīšanas iekārtu enerģijas patērē aerācijas sistēmas. Attiecīgi viena no vissvarīgākajām prasībām ir izmantoto pūtēju augstā energoefektivitāte. Saskaņā ar normatīvo dokumentu prasībām ir jāapsver iespēja saspiestā gaisa siltumu izmantot notekūdeņu attīrīšanas iekārtu vajadzībām. Ieteicams izmantot pūtēju aprīkojumu, kas ļauj kontrolēt piegādātā gaisa plūsmas ātrumu. Tas ir saistīts ar ikdienas un sezonālām notekūdeņu plūsmas nelīdzenumiem, kā arī ar izmaiņām gan notekūdeņu temperatūrā, gan pūtējiem piegādātā gaisa temperatūrā. Izmantojot tehnoloģijas slāpekļa un fosfora bioloģiskai atdalīšanai, ieteicams nodrošināt elastīgu vai pakāpenisku gaisa padeves sistēmas vadību uz aerācijas tvertnēm, izmantojot automatizācijas iekārtas.

2. Pūtējiem jābūt minimālai ietekmei uz vides ekoloģiju. Saspiesta gaisa tīrības klase tiek regulēta saskaņā ar GOST R ISO 8573–1–2016 „Saspiests gaiss. 1. daļa. Piesārņojuma un tīrības klases ", kas ir identisks starptautiskajam standartam ISO 8573-1: 2010 *" Saspiests gaiss. 1. daļa. Piesārņojuma un tīrības klases "(ISO 8573-1: 2010). Pašlaik ir ieteicami pūtēji bez eļļas. Eļļas trūkums labvēlīgi ietekmē baktēriju un mikroorganismu vitālās aktivitātes uzturēšanu, apstrādājot notekūdeņu dūņas, kuru gaisā nav eļļas daļiņu. Gaisa saturs ir īpaši nepieņemams, ja ūdens pēc tīrīšanas ir jāizmanto atkārtoti.

3. Pūtējam jādarbojas pēc iespējas klusāk, jo paaugstināts trokšņa līmenis negatīvi ietekmē personālu, kas strādā ar attīrīšanas iekārtu aprīkojumu.

4. Pūtējam jābūt projektētam tā darbības apstākļiem, tas ir, tam jābūt izturīgam pret koroziju, galējām temperatūrām un atmosfēras nokrišņiem.

5. Pūtējiem jābūt viegli darbināmiem.

Att. 8. Ventilatora moduļa dizains pēc shēmas "divi vienā".

Pūtējs ir slengs, nevis tehnisks termins. Pareizāk ir šīs mašīnas saukt par kompresoriem. Tomēr, ņemot vērā to, ka šis raksts ir paredzēts plašam lasītāju lokam, mēs šo terminu izmantosim kā visizplatītāko. Pūtēju, tāpat kā jebkuru kompresoru, raksturo divi galvenie parametri: jauda un ģenerētais pārspiediens.

Aerācijas procesos parasti tiek izmantotas aerācijas tvertnes ar dziļumu no 1 līdz 7 m, kas nosaka pūtēju radītā pārspiediena diapazonu: no 10 līdz 80 kPa. Kas attiecas uz pūtēja veiktspēju, tas ir atkarīgs no uzstādītā ūdens apjoma: jo lielāks tilpums, jo vairāk gaisa nepieciešams. Piemēram, neliela vasarnīcu ciemata un lielas pilsētas ārstniecības iestāžu iespējas var atšķirties par vairākām pakāpēm.

Attiecīgi nepieciešamo ventilatora darbības diapazons svārstās no diviem līdz trim kubikmetriem gaisa stundā līdz vairākiem desmitiem tūkstošu. Protams, tik plašs parametru klāsts atbilst plašam pūtēju standarta izmēru diapazonam - gan jaudas, gan izmēru ziņā. Tomēr ir vispārīgas prasības, kas ir obligātas visiem pūtējiem, kas gāzē ūdeni. Pirmkārt, pūtējam jābūt “sausam”, tas ir, pieplūdes gaisam jābūt bez eļļošanas un nodiluma līdzekļiem.

Otrkārt, pūtējam jābūt uzticamam, viegli darbināmam un, ja iespējams, tam nav enerģijas intensīva, ņemot vērā tā gandrīz nepārtraukto darbību visu diennakti. Un, treškārt, pūtējam jābūt klusam, jo bieži strādā cilvēku mājokļu tuvumā. Pēdējā prasība tagad ir īpaši aktuāla, jo attīrīšanas iekārtu būvniecība ir ieguvusi diferenciācijas tendenci. Citiem vārdiem sakot, daudzu vasarnīcu, atsevišķu kotedžu, ceļmalas kafejnīcu u.c. celtniecība. nozīmē arī nelielu ārstniecības iestāžu būvniecību tiešā mājokļu tuvumā.

Tā ir ekonomiski pamatota, jo sakaru, celtniecības un ekspluatācijas izmaksas ir strauji samazinātas. Šī tendence nesen noteica pieprasījumu pēc mazjaudas pūtējiem. Neskatoties uz esošo kompresoru mašīnu veidu daudzveidību, ir grūti izvēlēties mašīnu, kas atbilst visām uzskaitītajām prasībām. Prasība pēc "sausā" gaisa padeves, uzticamības un trokšņainības ievērojami sašaurina šo izvēli. Turklāt šādu kompresoru, parasti importētu, cena ir augsta.

Šāda veida kompresoru klāsts, ko piedāvā vietējā rūpniecība, ir ārkārtīgi ierobežots. Piemēram, mazām notekūdeņu attīrīšanas iekārtām nepieciešami pūtēji ar izplūdes spiedienu no 20 līdz 80 kPa un jaudu no 5 līdz 1000 m3 / h. Prasību par pieplūdušā gaisa "sausumu" noteiktajā parametru diapazonā galvenokārt izpilda divu veidu pūtēji - tilpuma darbība (membrānas, spirāles, rotējošie pūtēji) un dinamiskā darbība (turbopūtēji).

Diafragmas pūtēji paredzēts ļoti mazai jaudai (5-10 m3 / h). Krievijas tirgū tos galvenokārt piegādā ārvalstu uzņēmumi, it īpaši japāņu uzņēmumi. Mašīnas patērē maz elektroenerģijas, ir kompaktas un klusas. Šādu pūtēju cena ir no 500 līdz 1300 USD. Šo mašīnu kalpošanas laiku nosaka galvenās daļas - membrānas kvalitāte. Pēc autora domām, šīs tehnikas darbības laiks ir 2-3 gadi. Uzmanība pret šīm mašīnām ir ievērojami palielinājusies, jo tos izmanto individuālu vasarnīcu celtniecībā.

Ritināšanas kompresori joprojām var attiecināt uz "eksotisko" "sauso" kompresoru tirgū. Šī ir salīdzinoši jauna tehnika, kuru intensīvi apgūst gan šeit, gan ārpus tās. Iekārtas dizains nozīmē augsto tehnoloģiju izmantošanu tās ražošanā, tāpēc kompresori joprojām ir ļoti dārgi. Piemēram, Zviedrijas uzņēmums Atlas Copco piedāvā ritināšanas kompresorus ar jaudu no 10 līdz 24 m3 / h par cenu līdz 6000 USD. Pārspiediena līmenis - līdz 10 bāriem (100 mWC).

Praksē šīs mašīnas, tāpat kā sauso virzuļu kompresori, vēl nav atradušas pielietojumu aerācijas sistēmās.

Rotācijas pūtēji ražo vairākas firmas no tuvām un tālām ārzemēm. To jaudas diapazons ir no 30 līdz 3000 m3 / h. Praksē tos dažreiz sauc par zobratu vai tipa RUT. Pazīstams vietējais zīmols bija Melitopoles kompresoru rūpnīcas (Ukraina) AF sērijas pūtēji. Izmantojot rietumu tehnoloģijas, šādus pūtējus tagad ražo Venibe (Lietuva). Vairāki Eiropas uzņēmumi piegādā šādus pūtējus mūsu tirgum.

Rotējošo pūtēju konstrukcijas iezīme ir divu sinhroni rotējošu rotoru klātbūtne. Lai sinhronizētu rotāciju, tiek izmantoti sietveida un tāpēc ieeļļoti pārnesumi. Sinhronizējošu pārnesumu komplekta klātbūtne, protams, samazina mašīnas uzticamību, palielina risku, ka eļļa caur vārpstas blīvējumu iekļūst saspiešanas dobumā.

Taisnības labad jāatzīmē, ka augstā tehnoloģiskā ražošanas līmeņa dēļ Eiropas firmu mašīnas ir ļoti uzticamas, tomēr to cena ir vairākas reizes augstāka nekā Melitopoles. Piemēram, Melitopoles rūpnīcas AF sērijas pūtējs, kas visvairāk "darbojas" parametriem (spiediens 50 kPa un jauda 400 m3 / h) mūsu tirgū, maksā 3000-4000 USD, savukārt Eiropas uzņēmuma pūtējs ir līdzīgs parametriem ir 8000-100000 USD. e. Salīdzināmā aprīkojuma resursa atšķirība ir atbilstoša.

Uzticamības ziņā, protams, tas ir vēlams turbo pūtēji... Mašīnas darba elements ir vienkāršs ritenis ar asmeņiem, kas rotē lodīšu gultņu korpusā. Mašīnai, izņemot gultņus, nav berzes vienību, kas nosaka tās uzticamību. Turbo pūtēju priekšrocība ir to salīdzinoši zemais trokšņu līmenis.

Visu veidu pūtēju galvenais trokšņa avots ir gāzes dinamiskais troksnis, tas ir, troksnis, ko izstaro gaiss, kas iet caur mašīnas plūsmas ceļu. Rotējošos pūtējos šis troksnis ir zemfrekvences, jo gaiss tiek piegādāts "pa daļām", un turbo pūtējos - augstfrekvences, jo gaiss tiek piegādāts nepārtraukti. Augstas frekvences troksni ir vieglāk slāpēt. Pietiek ar to, ka, neskatoties uz izpūtēju uzstādīšanu, rotējošajiem pūtējiem augsta trokšņa līmeņa dēļ parasti ir nepieciešamas atsevišķas telpas.

Tajā pašā laikā turbokompresoriem, kas aprīkoti ar izpūtējiem, šādas telpas nav vajadzīgas, jo to trokšņa līmenis ir tuvu sanitārajiem standartiem. Att. 1 parāda divu pūtēju - AF sērijas rotācijas tipa (1. līkne) un virpuļveida turbo pūtēja (2. līkne) - salīdzinošās trokšņa īpašības. Līkne, kas atbilst PS-80 sanitārajiem standartiem, ir izcelta atsevišķi. Attēlā redzams, ka lielākajā daļā oktāvu joslu rotācijas pūtēja sanitāro standartu pārsniegums ir lielāks nekā virpuļpūtējam.

Protams, šīs un turpmākās salīdzinošās analīzes mērķis nav kritizēt dažas mašīnas par labu citām. Analīzes mērķis ir izcelt katra veida mašīnām raksturīgās iezīmes, un lasītājam tiek dotas izvēles tiesības. Katrā gadījumā atlases kritēriji var krasi atšķirties. Runājot par turbopūtējiem, nekavējoties jānorāda to veiktspējas diapazons.

Salīdzinoši mazas jaudas apgabalā (no 10 līdz 3000 m3 / h) tiek iegūti zināmu tradicionālu tipu (centrbēdzes, aksiāla) turbokompresori, kaut arī kompakti, bet ļoti ātrgaitas. Piemēram, mājsaimniecības putekļsūcēja rotācijas frekvence sasniedz 16 000-20 000 min-1. Šāda putekļsūcēja kolektora motors nevar darboties visu diennakti, kā to prasa apstrādes iekārtu darbības apstākļi.

Ir iespējams izmantot reizinātāju, t.i. transmisijas ar pārslodzes koeficientu, piemēram, ar zobu vai ķīļsiksnu. Tad piedziņa ir iespējama no parastā asinhronā motora. Tomēr šajā gadījumā dizains kļūst ievērojami sarežģītāks, kas nozīmē, ka uzticamība samazinās. Ir iespējams izmantot bezkontakta ātrgaitas elektromotorus.

Pašlaik vietējā rūpniecība ir izveidojusi un ražo šādu vienību prototipus. Piemēram, sadzīves ozonēšanas iekārtās izmantots centrbēdzes pūtējs ir aprīkots ar reizinātāju, kura ātrgaitas vārpsta ar piestiprinātu ventilatora lāpstiņu rotē ar ātrumu, kas pārsniedz 50 000 min-1.

Zobveida divpakāpju reizinātājs ir ieeļļots. Vēl viens kompresors, kas paredzēts un ražots pneimatiskām pārvietošanas sistēmām, ir izgatavots konsoles formā, kas uzstādīts uz lāpstiņriteņa ar asmeņiem ātrgaitas elektromotora vārpstas. Darba apgrozījums - vairāk nekā simts tūkstoši. Īpašs elektromotors, īpaši ziedlapiņu gāzes dinamiskie gultņi, precīza montāža un ražošana. Par šādas vienības izmaksām nav jārunā - tās ir diezgan lielas. Joprojām nav datu par katra resursa darbības laiku.

Paturot to prātā, lielu interesi rada salīdzinoši jauna tipa turbokompresors - virpulis... Gaisa saspiešanas mehānisma specifikas dēļ šo mašīnu plūsmas ceļā to produktivitātes un spiediena diapazons ir līdzīgs rotējošo mašīnu diapazonam. Tajā pašā laikā virpuļmašīnām nav rotācijas mašīnu trūkumu: tām ir daudz lielāka uzticamība un mazāk trokšņaini.

Virpuļdzinēju turbokompresoru rotācijas ātrums ir 3000-5000 min-1, kas vienkāršo to piedziņu. Maskavas Valsts tehniskajā universitātē. Bauman, ir izstrādāts viss vietējo virpuļveida turbopūtēju klāsts, un šobrīd to sērijveidā ražo rūpniecība. Dizainparaugi ir oriģināli un aizsargāti ar patentiem Krievijā, ASV un vairākās Eiropas valstīs.

Pēc to īpašībām mašīnas nav zemākas par labākajiem ārvalstu kolēģiem. Šādu mašīnu darbībā, tostarp ārstniecības iestādēs, jau ir uzkrāta diezgan liela pieredze. Tās, pirmkārt, ir EF-100 zīmola mašīnas. To jaudas diapazons ir no 200 līdz 800 m3 / h, un spiediens ir līdz 80 kPa. Att. 2 parāda virpuļpūtēju no sērijas EF-100. Mašīna ir uzstādīta uz tā paša rāmja ar elektromotoru un ir savienota ar to ar ķīļsiksnas transmisiju.

Izvēloties skriemeļus un elektromotora jaudu praktiski vienā mašīnā, tiek iegūts viss dažādu īpašību tīkls. Att. 3 parāda sešpadsmit standarta izmēru EF-100 turbopūtēju veiktspējas īpašības. Ņemiet vērā, ka raksturlielumi ir gandrīz apgriezti proporcionāli spiediena atkarībai no veiktspējas, kas ir ļoti ērti automatizācijai un kontrolei.

Svarīgi ir arī tas, ka atšķirībā no centrbēdzes turbokompresoru īpašībām šīm īpašībām nav straujas zonas, t.i. praksē iekārta darbojas vienmērīgi virs nominālā spiediena, vienlaikus patērējot tikai papildu jaudu. Tajā pašā laikā enerģijas patēriņš samazinās, palielinoties produktivitātei. Ar centrbēdzes turbokompresoriem ir tieši otrādi.

Tāpēc virpuļveida turbokompresori nebaidās no startēšanas režīmiem. Skriemeļu un elektromotoru izvēle, piemēram, EF-100 sērijā, ir vienkāršākais un lētākais veids, kā iegūt tīkla veiktspēju vienā virpuļmašīnā. Tomēr tas ir neērti no regulēšanas viedokļa kā automātiskas parametru maiņas procesa. Aerācijas sistēmās pieprasījums pēc gaisa var ievērojami atšķirties gan dienas laikā (dienā un naktī), gan atkarībā no sezonas (vasarā, ziemā).

Lai ietaupītu elektroenerģiju, un šis ietaupījums var sasniegt pat 40%, pēdējā laikā arvien vairāk tiek izmantotas sistēmas gaisa padeves automātiskai regulēšanai, mainot turbopūtēja rotācijas ātrumu. Pateicoties pašreizējām tirgū esošajām frekvences pārveidošanas ierīcēm, automātiskā vadības sistēma ir kļuvusi vienkārša un pieejama.

Virpuļdzinēja turbopūtējā rotācijas ātruma izmaiņas pārvieto raksturlielumu vienā vai otrā virzienā, gandrīz vienādā attālumā uz sākotnējo. Citiem vārdiem sakot, raksturlielumu lauks, kas parādīts attēlā. 3, praktiski var iegūt vienā mašīnā, mainot rotācijas ātrumu, izmantojot frekvences pārveidotāju. Šāda mašīna ir izstrādāta. Vortex vakuuma kompresors VVK-3 (4. attēls) ir izgatavots monobloka formā, t.i. lāpstiņrite ir uzstādīta tieši uz motora vārpstas.

Mašīnas nominālie parametri: produktivitāte - 700 m3 / h, izlādes spiediens - 40 kPa, rotācijas ātrums - 3000 min-1. Pazeminot ātrumu ar frekvences pārveidotāja palīdzību, kas savienots ar elektromotora barošanas ķēdi, raksturīgajā laukā, kas parādīts attēlā, ir iespējams iegūt gandrīz jebkuru darbības punktu. 3. VVK-3 ir lielākā mašīna VVK virpuļpūtēju sērijā.

Visām šīs sērijas mašīnām ir kopīga iezīme - tās ir vienbloki. Pirmā šīs sērijas mašīna - VVK-1 (5. attēls) tika izstrādāta nosauktajā Maskavas Valsts tehniskajā universitātē N.E. Bauman un sērijveidā tiek ražots NPO Energia kopš 1991. gada. Mašīna bija paredzēta miltu pneimatiskām transportēšanas sistēmām maizes ceptuvēs. Tās darba parametri:

• produktivitāte - 120 m3 / h;
• spiediens - 28-30 kPa;
• elektromotora jauda - 5,5 kW;
• svars - 80 kg;
• izmēri - 500.500.500 mm.

1999. gadā šīs mašīnas sāka izmantot aerācijas sistēmās. Pašlaik ir izveidota jauna versija VVK-2, kuru sērijveidā ražo vietējais uzņēmums ENGA LLC (6. attēls). Atšķirībā no tā priekšgājēja (VVK-1), VVK-2 ieviesa daudzas konstrukcijas izmaiņas, kas visu diennakti darbojas vairāk. VVK-2 ir universāla mašīna, jo ļauj izmantot vienkāršu transformāciju, lai iegūtu divas versijas un attiecīgi divas dažādas īpašības ar šādiem darbības punktiem (1. tabula).

Ņemot vērā raksta sākumā pieminēto tendenci paplašināt nelielu attīrīšanas iekārtu būvniecību Maskavas Valsts tehniskajā universitātē. N.E. Pašlaik Baumanam ir izstrādāti un izveidoti virpuļveida mikrobumbu prototipi ar jaudu 5 un 20 m3 / h ar elektromotora jaudu attiecīgi 0,5 un 1,5 kW.

Runājot par virpuļveida turbopūtējiem, būtu negodīgi klusēt par to galveno trūkumu - salīdzinoši zemo efektivitāti. Tās vērtība parasti nepārsniedz 35-40%. Patiesībā virpuļveida turbopūtēju enerģijas patēriņš ir 1,5-2 reizes lielāks nekā rotējošajiem. Tāpēc, izvēloties mašīnas tipu, it īpaši tās diennakts darbības gadījumā, ir jāņem vērā arī šis fakts.

Tomēr, runājot par mazjaudas mikromašīnām, enerģijas patēriņš nav vissvarīgākais parametrs. Uzticamība, apkopes vieglums, zems trokšņa līmenis ir daudz svarīgāki, ņemot vērā, ka lauku mājas attīrīšanas iekārtām vajadzētu darboties praktiski bez apkopes un tuvu mājoklim. Jaudīgākām mašīnām, piemēram, VVK-3, ir iespējams ietaupīt, izmantojot regulēšanu, kā tika apspriests iepriekš.

Daži vārdi par ārvalstu analogiem. Siemens ir viens no galvenajiem virpuļpūtēju ražotājiem Eiropā. Uzņēmums ražo visu ELMO-G sērijas mašīnu klāstu (7. attēls). Iekšzemes virpuļpūtēji viņiem ir zemāki tikai par dizainu. Tehnisko parametru ziņā tie ne ar ko nav zemāki. Attiecībā uz cenām, protams, atšķirība ir liela.

Piemēram, vietējais VVK-2 pūtējs maksā apmēram 1900 USD, Siemens 92H vienība pēc parametriem līdzīga 4800 USD. Ja mēs runājam par produktivitātes diapazonu no trim līdz vairākiem desmitiem tūkstošu kubikmetru stundā, tad nav konkurences. turbo pūtēji tradicionālie veidi, jo īpaši centrbēdzes.

Eksperti jau sen zina TV sērijas centrbēdzes pūtējus, ko ražo Chirchisk rūpnīca (Uzbekistāna). Jaudīgas stacionāras vienības ar labu efektivitāti un augstu uzticamību. Pašlaik to ražošanu apguvis Ukrainas uzņēmums - Luganskas mašīnbūves rūpnīca (VTs sērijas pūtēji).

Tāpat kā jebkurai stacionārai vienībai ar lielu masu (pūtēju svars sasniedz vairākas tonnas), arī VC pūtējam ir nepieciešams labs pamats. Tomēr ekspluatācijas pieredze rāda, ka ne vienmēr ir iespējams nodrošināt šādu pamatu. Augsne, uz kuras atrodas attīrīšanas iekārtas, dažreiz ir ļoti nestabila atkarībā no sezonas.

Maskavas Valsts tehniskajā universitātē. N.E. Bauman, tika mēģināts radīt alternatīvu TV un VC sērijas pūtējiem. Izstrādātāji devās ceļā uz visa mašīnu klāsta izveidi, izmantojot tādas apvienošanas metodes kā sadalīšana un salikšana, kad atvasinātās vienības iegūst ar identisku sekciju (moduļu) kopumu.

Savienojot šos moduļus virknē vai paralēli, tiek noteikts kopējais spiediens vai kopējā jauda. Šis paņēmiens ļāva ar minimālām tehnoloģiskām izmaksām iegūt plašu vienību klāstu ar dažādiem tehniskiem parametriem. Katru sekciju (moduli) var izgatavot divās versijās: vai nu tā ir centrbēdzes mašīnas pakāpe, kas ar elektromotoru uzstādīta uz viena un tā paša rāmja un ar to siksnas piedziņa ir kinemātiski savienota, vai arī tā ir centrbēdzes mašīnas divas pakāpes. , kuru lāpstiņrati attiecīgi ir piestiprināti elektromotora vārpstas divos galos (shēma "divi vienā").

Moduļa dizains saskaņā ar shēmu "divi vienā" parādīts attēlā. 8. Mašīnu lāpstiņriteņi un korpusi ir izgatavoti no metinātas tērauda loksnes saskaņā ar sākotnējo tehnoloģiju. Aksiālie difuzori samazina moduļa izmēru un tiem ir labas pretsprieguma īpašības. Saliekot moduļus, jūs varat iegūt plašu mašīnu klāstu.

Tabula 2. un 3. attēlā parādīti moduļu galvenie parametri un to iespējamās kombinācijas. Šīs opcijas ir tikai piemērs un neierobežo iespējamo moduļu kombināciju skaitu. Papildus apvienošanai modulārajam dizainam ir vairākas priekšrocības. Pirmkārt, mazajai moduļa masai (350–600 kg) nav vajadzīgi spēcīgi pamati.

Otrkārt, tā paša iemesla dēļ moduļus var patvaļīgi izvietot uz pieejamajām zonām, savienojot tos tikai ar cauruļvadu, kas dod vairāk iespēju vienību izkārtojumiem. Treškārt, modulī kā vārpstas balstiem tiek izmantoti parastie ar eļļu ieeļļoti lodīšu gultņi, kas vienkāršo darbību (bīdāmajos gultņos netiek izmantotas eļļas stacijas, kuras tiek izmantotas, piemēram, dažās TV pūtēju modifikācijās).

Ceturtkārt, ar tādu pašu enerģijas patēriņu kā televizoriem, moduļu bloks nerada tik spēcīgas sākuma slodzes uz elektrotīklu, jo Pakāpju moduļus var ieslēgt sērijveidā, un tiem nav ierastās jaudas rezerves TV vienībām. Sniegsim piemēru ilustrācijai. Ventilatorā VC 1-50 / 1,6 ar parametriem: V \u003d 3000 m3 / h; .р \u003d 60 kPa, tiek izmantots elektromotors ar nominālo jaudu 160 kW.

Tajā pašā laikā tos pašus parametrus var iegūt ar trim sērijveidā savienotiem moduļiem I (2. tabula) ar kopējo elektromotoru jaudu: 30. 3 \u003d 90 kW. Un, visbeidzot, piektkārt, tā ir cena. Viņa atbalsta arī moduļu versiju. Piemēram, tas pats VC 1-50 / 1,6 pūtējs maksā apmēram 17 000 USD. , savukārt trīs I moduļu izmaksas ir aptuveni 11 000 USD.

Pašlaik Maskavas Valsts tehniskajā universitātē. N.E. Bauman, jauno tehnoloģiju attīstība turpinās. Tās klienti ir vairāki vietējie uzņēmumi, jo īpaši tie, kas nodarbojas ar kompaktu attīrīšanas iekārtu būvniecību. Strauji attīstošā vides aizsardzības un cilvēku dzīvības atbalsta nozare stimulē jaunu tehnisko attīstību kompresoru būvniecībā.

Yu.V. Gorņevs (LLC Vistaros ģenerāldirektors)

Diezgan labi zināms fakts, ka 60 līdz 75 procenti no notekūdeņu attīrīšanas iekārtu (NAI) enerģijas patēriņa pilsētās un lielos rūpniecības uzņēmumos ietilpst gaisa piegādē aerācijas sistēmai. Šajā rakstā aplūkoti jautājumi par iespējamo enerģijas ietaupījumu aerācijas sistēmā, izmantojot energoefektīvus sistēmas elementus.

Enerģijas patēriņa ietaupījumu rezerves NAI aerācijas sistēmā ir milzīgas, tās var būt 70% vai vairāk. Apsvērsim šīs sistēmas galvenos elementus, kas būtiski ietekmē enerģijas patēriņu. Ja mēs izlaižam tādus jautājumus kā nepieciešamība uzturēt labu gaisa padeves cauruļvadu darba kārtību utt., Tie ietver:

1. Primāro sedimentācijas tvertņu klātbūtne NAI, kas ļauj samazināt notekūdeņu bioloģisko skābekļa patēriņu (BSP) un ķīmisko skābekļa patēriņu (COD) pie aerācijas tvertņu ieplūdes. Parasti lielākajā daļā NAI jau ir galvenie skaidrotāji.
2. Nitrifikācijas-denitrifikācijas procesa ieviešana, kas ļauj palielināt izšķīdušā skābekļa daudzumu atgriešanās aktīvajās dūņās. Šis process arvien vairāk tiek īstenots NAI būvniecības un rekonstrukcijas laikā.
3. Savlaicīga aeratoru uzturēšana un nomaiņa.
4. Optimālas jaudas kontrolētu pūtēju izmantošana, vienotas vadības sistēmas ieviešana visiem pūtējiem.
5. Specializētu kontrolētu vārstu izmantošana aerotanku gaisa sadales sistēmā.
6. Katra vārsta un visu vārstu vadības sistēmas ieviešana saskaņā ar aerācijas baseinos uzstādīto izšķīdušā skābekļa sensoru datiem.
7. Gaisa plūsmas mērītāju izmantošana, lai stabilizētu gaisa sadales procesu un optimizētu vārsta vadības sistēmas minimālo izšķīdušā skābekļa iestatīto vērtību.
8. Iepazīšanās ar papildu atgriezeniskās saites vadības sistēmu ar amonija sensoru aerotanku izejā (tiek izmantota noteiktos gadījumos).

Pirmie divi punkti (primārās sedimentācijas tvertnes un nitrifikācijas-denitrifikācijas ieviešana) lielākā mērā attiecas uz kapitāla būvniecības jautājumiem NAI, un šajā rakstā tie nav detalizēti apskatīti. Turpmāk aplūkoti jautājumi par modernu augsto tehnoloģiju moduļu un sistēmu ieviešanu, kas ļauj panākt ievērojamu elektroenerģijas patēriņa samazinājumu NAI. Šos moduļus un sistēmas var ieviest gan paralēli pirmo divu punktu risinājumam, gan neatkarīgi no tiem.

Ventilatori ir galvenie elektrības patērētāji aerācijas gaisa padeves sistēmā. Pareiza izvēle ir enerģijas taupīšanas pamats. Bez tā visi pārējie sistēmas elementi nedos vēlamo efektu. Tomēr mēs nesāksim ar pūtējiem, bet sekosim secībai, kādā jāizvēlas visi moduļi.

Aeratori

Viena no galvenajām aeratoru īpašībām ir skābekļa šķīdināšanas īpatnējā efektivitāte, ko mēra procentos uz aeratoru iegremdēšanas dziļuma metru. Mūsdienu jaunajiem aeratoriem šī vērtība ir 6% vai pat 9%, vecajiem aeratoriem tā var būt 2% vai mazāka. Aeratoru dizains un izmantotie materiāli nosaka to kalpošanas laiku, nezaudējot efektivitāti, kas mūsdienu sistēmām svārstās no 6 līdz 10 gadiem vai vairāk. Aeratoru konstrukcijas, skaita un atrašanās vietas izvēle tiek veikta pēc tādiem parametriem kā notekūdeņu BSP un COD pie ieejas aerācijas sistēmā, ņemot vērā ienākošo notekūdeņu daudzumu laika vienībā un aerācijas tvertnes. Ja mēs nodarbojamies ar NAI rekonstrukciju ar ļoti veciem sliktā stāvoklī esošiem aeratoriem, tad dažos gadījumos tikai aeratoru nomaiņa un pūtēju uzstādīšana, kas atbilst jaunajiem aeratoriem, samazinās enerģijas patēriņu par 60–70%!

Pūtēji

Kā minēts iepriekš, pūtēji ir galvenais enerģijas taupīšanas elements. Visi pārējie elementi samazina nepieciešamību pēc gaisa padeves vai samazina izturību pret gaisa plūsmu. Bet, ja jūs vienlaikus atstājat veco nekontrolēto pūtēju ar zemu efektivitāti, ietaupījumi nebūs. Ja aerācijas stacijā tiek izmantoti vairāki nekontrolēti pūtēji, tad teorētiski, optimizējot citus sistēmas elementus un panākot gaisa padeves nepieciešamības samazināšanos, ir iespējams pārtraukt ekspluatāciju un nodot rezervē vairākus pūtējus no sava vidus. iepriekš izmantotajiem un tādējādi samazina enerģijas patēriņu. Varat arī mēģināt kompensēt aerācijas sistēmas ikdienas skābekļa patēriņa svārstības, vienkārši ieslēdzot vai izslēdzot rezerves pūtēju.

Tomēr daudz efektīvāk ir izmantot kontrolētu pūtēju, precīzāk, vairāku kontrolējamu kompresoru bloku. Tas ļauj nodrošināt gaisa padevi precīzi atbilstoši pieprasījumam, kas dienas laikā ievērojami atšķiras, kā arī mainās atkarībā no sezonas un citiem faktoriem. Parastā pastāvīgā nekontrolēto pūtēju pastāvīgā gaisa padeve vienmēr ir pārmērīga, un tā izraisa pārmērīgu elektroenerģijas patēriņu un dažos gadījumos nitrifikācijas-denitrifikācijas procesa traucējumus skābekļa pārpalikuma dēļ aerotankos. Tajā pašā laikā gaisa padeves trūkums noved pie piesārņotāju maksimālās pieļaujamās koncentrācijas (MPK) pārsnieguma notekūdeņu novadcaurulēs, kas ir nepieņemami.

Precīza gaisa padeves kontrole ar pastāvīgu izšķīdušā skābekļa līmeņa kontroli aerācijas tvertnēs (un dažos gadījumos - un ar pastāvīgu automātisku amonija un citu piesārņotāju koncentrācijas notekūdeņu kontroli izplūdē no aerotankiem) nodrošina optimālu gaisa padeves līmeni. enerģijas patēriņš, garantējot attīrīto notekūdeņu atbilstību esošajiem standartiem.

Nepieciešamība pēc vairākiem pūtējiem blokā (piemēram, divi lieli un divi mazi) ir saistīta ar faktu, ka gaisa kompresora vadības diapazons ir ļoti ierobežots. Labākajā gadījumā tā ir diapazonā no 35% līdz 100% no jaudas, biežāk no 45% līdz 100%. Tādēļ viens kontrolēts pūtējs nebūt ne vienmēr spēj nodrošināt optimālu gaisa padevi, ņemot vērā ikdienas un sezonas pieprasījuma izmaiņas. Mūsdienās slavenākie ir trīs veidu pūtēji: rotācijas, skrūves un turbo.

Nepieciešamā pūtēja tips tiek izvēlēts galvenokārt pēc šādiem parametriem:

- maksimālais un nominālais gaisa padeves pieprasījums - ir atkarīgs no uzstādīto aeratoru parametriem, kurus savukārt izvēlas, pamatojoties uz to efektivitāti un visas aerācijas sistēmas pieprasījumu izšķīdušā skābeklī, kā aprakstīts iepriekš;

- nepieciešamo maksimālo pārspiedienu pūtēja izejā - nosaka pēc maksimāli iespējamā aerācijas baseina kanalizācijas dziļuma, precīzāk, ar aeratoru dziļumu, kā arī spiediena zudumiem gaisa caurbraukšanas laikā un caur visām caurulēm sistēmas elementi, piemēram, vārsti utt.

Katram kontrolētajam pūtējam parasti ir savs vadības bloks, ir svarīgi arī, lai visiem pūtējiem būtu kopīgs vadības bloks, kas nodrošina to optimālu darbību. Vairumā gadījumu kontroli veic spiediens pūtēja bloka izejā.

Vadāmi gaisa vārsti

Ja sistēmā viens pūtējs (vai pūtēju bloks) piegādā gaisu tikai vienam aerācijas baseinam, tad ir iespējams strādāt bez gaisa vārstiem. Bet, kā likums, aerācijas stacijās pūtēju bloks piegādā gaisu vairākām aerācijas tvertnēm. Šajā gadījumā katras aerācijas tvertnes ieplūdē ir nepieciešami gaisa vārsti, lai regulētu gaisa plūsmas sadalījumu. Turklāt vārstus var izmantot caurulēm, kas sadala gaisa padevi dažādās aerācijas tvertnes zonās. Iepriekš šiem nolūkiem tika izmantoti manuāli darbināmi tauriņu vārsti. Tomēr, lai efektīvi kontrolētu aerācijas sistēmu, ir jāizmanto attālināti vadāmi vārsti.

Svarīgi kontrolējamo vārstu raksturlielumi ir:

1. Vadības raksturlielumu linearitāte, t.i. vārsta izpildmehānisma (izpildmehānisma) stāvokļa izmaiņu atbilstības pakāpe gaisa plūsmas izmaiņām caur vārstu visā vadības diapazonā.
2. Piedziņas kļūda un atkārtojamība, kas strādā pie gaisa plūsmas iestatītās vērtības. To nosaka vārsta kvalitāte (vadības parametru linearitāte), izpildmehānisma un izpildmehānisma vadības sistēma.
3. Spiediena kritums vārstam atveres darba diapazonā.

Spiediena kritums tauriņu vārstiem daļējas atvēršanas laikā var būt diezgan ievērojams un sasniegt 160–190 mbar, kas rada lielu papildu enerģijas patēriņu.

Ja sistēmā tiek izmantoti pat visaugstākās kvalitātes, bet universālie vārsti (paredzēti gan ūdenim, gan gaisam), tad spiediena kritums starp šādiem vārstiem atvēršanas darbības diapazonā (40-70%) parasti ir 60-90 mbar. Šāda vārsta vienkārša nomaiņa ar specializētu VACOMASS elipsveida gaisa vārstu ļaus ietaupīt vismaz 10% elektroenerģijas! Tas ir saistīts ar faktu, ka spiediena kritums visā VACOMASS eliptikā visā darbības diapazonā nepārsniedz 10-12 mbar. Vēl lielāku efektu var panākt, izmantojot VACOMASS strūklas vārstus, kuriem spiediena kritums darba diapazonā nepārsniedz 5-6 mbar.

Kontrolēti speciāli gaisa vārsti

VAKOMASA firmasSaistviela GmbH, Vācija.

Bieži vien kontrolējamā vārsta uzstādīšanas vietā cauruļvads tiek sašaurināts, lai izmantotu optimālā standarta izmēra vārstu. Tā kā kontrakcija un izplešanās tiek veikta Venturi caurules veidā, tas nerada ievērojamu papildu spiediena kritumu vārsta sekcijā. Tajā pašā laikā mazāks vārsts darbojas optimālajā atvēršanas diapazonā, kas nodrošina lineāru vadību un samazina spiediena kritumu visā pašā vārstā.

Izšķīdušie skābekļa sensori un vārstu vadības sistēma

BA1 - aerācijas baseins 1; BA2 - aerācijas baseins 2;

PLC - programmas loģiskais kontrolieris;

BV - pūtēju bloks;

F - gaisa plūsmas mērītājs; Р - spiediena sensors;

O2 - izšķīdušā skābekļa sensors

M - gaisa vārsta izpildmehānisms (izpildmehānisms)

CPS - vārstu vārstu (vārstu) vadības sistēma

SUV - pūtēja vadības sistēma

Attēlā parādīta visizplatītākā gaisa kontroles shēma vairākiem aerācijas baseiniem. Notekūdeņu attīrīšanas kvalitāti aerācijas tvertnēs nosaka vajadzīgā izšķīdušā skābekļa daudzums. Tāpēc kā galveno kontrolēto vērtību parasti tiek ņemta izšķīdušā skābekļa koncentrācija [mg / litrā]. Katrā aerācijas tvertnē ir uzstādīts viens vai vairāki izšķīdušā skābekļa sensori. Kontroles sistēmā skābekļa koncentrācijas iestatītā vērtība (iestatītā vidējā vērtība) tiek iestatīta tā, lai minimālā faktiskā skābekļa koncentrācija garantētu zemu kaitīgu vielu (piemēram, amonija) koncentrāciju notekūdeņos aerācijas izejā. sistēma - maksimāli pieļaujamās koncentrācijas robežās. Ja ienākošā notekūdeņu tilpums konkrētā aerācijas tvertnē samazinās (vai samazinās tā BSP un COD), samazinās arī pieprasījums pēc skābekļa. Attiecīgi izšķīdušā skābekļa daudzums aerotankā kļūst lielāks par iestatīto punktu, un saskaņā ar skābekļa sensora signālu vārstu vārstu vadības sistēma (CPS) samazina attiecīgā gaisa vārsta atvēršanos, kas noved pie gaisa padeve aerotankā. Tajā pašā laikā tas noved pie spiediena P palielināšanās pūtēja bloka izejā. Signāls no spiediena sensora nonāk ventilatora vadības sistēmā (BCS), kas samazina gaisa padevi. Tā rezultātā tiek samazināts pūtēju enerģijas patēriņš.

Jāatzīmē, ka pārdomāts optimālais noteiktās minimālās izšķīdušā skābekļa koncentrācijas iestatījums CPS ir ļoti svarīgs, lai atrisinātu enerģijas taupīšanas problēmu.

Tikpat svarīgi ir pareizi un saprātīgi iestatīt iepriekš iestatīto spiedienu P ventilatora bloka izejā.

Gaisa plūsmas mērītāji

Gaisa plūsmas mērītāju aerācijas sistēmā galvenais uzdevums no enerģijas taupīšanas viedokļa ir gaisa padeves procesa stabilizēšana, kas ļauj samazināt vadības sistēmas izšķīdušā skābekļa koncentrācijas iestatīto punktu.

Gaisa padeves sistēma no pūtēju bloka vairākām aerācijas tvertnēm ir diezgan sarežģīta no kontroles viedokļa. Tajā, tāpat kā jebkurā pneimatiskajā sistēmā, ir savstarpēja ietekme un kavēšanās vadības darbību un signālu apstrādē no atgriezeniskās saites sensoriem. Tāpēc faktiskā izšķīdušā skābekļa koncentrācija pastāvīgi svārstās ap iestatīto vērtību (iestatītā vērtība). Gaisa plūsmas mērītāju klātbūtne un vienota vadības sistēma visiem vārstiem var ievērojami samazināt sistēmas reakcijas laiku un samazināt svārstības. Tas savukārt ļauj pazemināt iestatīto vērtību, nebaidoties no amonija un citu kaitīgu vielu MPK pārsniegšanas notekūdeņos NAI izejā. Balstoties uz Binder GmbH pieredzi, datu ievadīšana no plūsmas mērītājiem vadības sistēmā ļauj papildus ietaupīt aptuveni 10% enerģijas.

Turklāt, ja NAI notiek pakāpeniska aerācijas sistēmas rekonstrukcija, kurā vispirms tiek uzstādīti aeratori, vārsti, vārstu vadības sistēma un gaisa plūsmas mērītāji, saglabājot veco pūtēju, un pēc tam pāriet uz jaunu kontrolējamie pūtēji, tad dati par faktisko gaisa plūsmu palīdzēs radīt optimālu pūtēju izvēli, kas ļaus ievērojami ietaupīt to iegādi un darbību.

Binder GmbH VACOMASS plūsmas mērītāju atšķirīgā iezīme ir to spēja darboties īsos taisnos posmos "pirms" un "pēc" īpašu tehnoloģisko risinājumu dēļ, kā arī tikt uzstādīti tieši VACOMASS vārstu blokā.

Amonija sensors

Amonija koncentrācijas sensoru var uzstādīt kanālā pie aerācijas tvertnes sistēmas notekūdeņu izplūdes, lai kontrolētu tīrīšanas kvalitāti. Turklāt amonija sensora rādījumu ievadīšana vadības sistēmā ļauj papildus stabilizēt sistēmu un iegūt papildu enerģijas ietaupījumus izšķīdušā skābekļa koncentrācijas iestatītās vērtības turpmākas samazināšanās dēļ.

Gaisa padeves aerācijas tvertnēs vadības sistēmas organizācijas piemērs ar atgriezenisko saiti par izšķīdušā skābekļa sensoru (DO) un amonijs (NH4).

Aerācija ir piespiedu ūdens piesātināšanas process ar gaisu vai skābekli. Lai nodrošinātu šo procesu, tiek izmantoti zema spiediena kompresori vai aerācijas pūtēji, kuru mērķis ir:

• Dzelzs savienojumu oksidēšana (ūdens deferizācija) un mangāns, kas sastāv no dzelzs un mangāna savienojumu oksidēšanas ar skābekli. Rezultātā šie savienojumi nogulsnējas pārslu veidā, kurus notur īpašs aizbēruma nogulumu filtrs.
• Izšķīdušo gāzu atdalīšana, ieskaitot toksiskus, piemēram, sērūdeņradi un metānu.
• Ūdens dezinfekcija tajā esošo organisko vielu iznīcināšanas rezultātā skābekļa ietekmē.
• Bioloģiskā piesārņojuma noņemšana:kad ūdens ir piesātināts ar skābekli, pieaug labvēlīgo aerobo baktēriju skaits, kas biomasu pārstrādā oglekļa dioksīdā un metānā - biogāzē. Tagad bioremediācijas procesu izmanto visās lielākajās notekūdeņu attīrīšanas iekārtās Krievijā. Iegūto biogāzi var arī izsūknēt no attīrīšanas iekārtu cisternām, izmantojot pūtējus tālākai izmantošanai, piemēram, elektrības vai degvielas ražošanai transportam. Tomēr šī prakse Krievijā vēl nav izplatīta.
• Dīķa ekosistēmas uzturēšanaūdens piesātinājuma dēļ ar skābekli. Stāvošā ūdenī anaerobās baktērijas sāk aktīvi vairoties saules gaismas ietekmē. Rezultātā rezervuārs pārvēršas par dubļainu purvu ar nepatīkamu smaku. Tāpat nepietiekamas skābekļa koncentrācijas dēļ ūdenī notiek zivju un citu labvēlīgu organismu sērga.

Ir 2 galvenie šķidruma piesātinājuma veidi ar skābekli: zem spiediena un bez spiediena.

Spiediena aerācija

Ventilators vai kompresors piegādā saspiestu gaisu caur cauruli, kas sasniedz apmēram pusi no aerācijas torņa vai oksidētāja tvertnes augstuma. Gaisa burbuļu plūsma oksidē ūdenī izšķīdušas svešas vielas, kā arī noņem ūdenī izšķīdinātas gāzes (sērūdeņradi, metānu, oglekļa dioksīdu utt.). Šīs gāzes tiek noņemtas caur gaisa vārstu, kas atrodas kolonnas augšdaļā.

No kolonnas ūdens nonāk aizpildes filtrā, kur neitralizē gaisā oksidētos piemaisījumus.

Tā rezultātā pazūd nepatīkamā ūdens garša un smarža.

Att. 1. Spiediena aerācijas sistēma (aerācijas kolonna).

Ieguvumi:

• Kompakts instalācijas izmērs.
• Nav nepieciešams sūknēšanas mezgls, kas patērētājam piegādā ūdeni.
• Efektīva ūdenī izšķīdinātu gāzu noņemšana.

Nesaspiesta vai atvērta aerācija

Bezspiediena aerācijai tiek izmantota oksidējošā tvertne ar strūklas pārtraukuma sistēmu. Ūdens līmeni tvertnē regulē līmeņa sensors, kas nosūta signālu elektromagnētiskajam vārstam. Šis vārsts aizver vai atver cauruli, caur kuru ūdens tiek piegādāts traukā.

Gaiss tiek piegādāts ūdens kolonnā ar zema spiediena kompresoru vai pūtēju caur cauruli, kas beidzas ar smalku burbuļu aeratoru. Caur to nokļūstot, gaiss veido daudzus mazus burbuļus, kas piesātina ūdeni ar skābekli, oksidē dzelzs un mangāna piemaisījumus.

Oksīdi, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, tiek noņemti filtrā, kurā ūdeni no sūknēšanas iekārtas piegādā no oksidēšanas tvertnes.

Att. 2. Bezspiediena aerācijas sistēma

Ieguvumi:

• Sakarā ar ilgstošu ūdens mijiedarbību ar gaisa plūsmu tvertnē oksidējas vairāk piesārņotāju.
• Ļauj izveidot ūdens padevi tā izslēgšanas gadījumā, kas ir īpaši svarīgi privātmājām, kur iespējami ūdens piegādes pārtraukumi.
• Piemērots mājām ar zemu ūdens spiedienu.

Galvenais trūkums ir tas, ka process aizņem daudz laika.

Gaisa pūtēji ūdens aerācijai: prasības un cena

Lai ventilācija būtu efektīva, pūtējam jābūt šādu īpašību kombinācijai:

• nodrošināt augstu veiktspēju ar zemu spiediena kritumu;
• nepiesārņojiet piegādāto gaisu ar eļļas tvaikiem;
• strādāt bez apstājas uz ilgu laiku;
• aerācijas pūtējam vajadzētu patērēt pēc iespējas mazāk enerģijas, pretējā gadījumā procesa izmaksas būtu ļoti augstas.

Visām šīm prasībām vislabāk atbilst virpuļpūtēji aerācijai - dinamiskas darbības mašīnas, kas spēj nodrošināt tīru gaisa plūsmu bez spiediena pulsācijām ar jaudu līdz 2200 m3 / h un pārspiedienu līdz 1040 mbar. Daudzpusības dēļ tos var saukt arī par virpuļventilatoriem vai virpuļvakuuma sūkņiem.

Ja jums ir nepieciešams aerēt lielus apjomus, piemēram, dīķus rūpnieciskai zivju audzēšanai vai lielas attīrīšanas iekārtas, var būt nepieciešami lielākas jaudas pūtēji. Šo nišu aizņem Roots tipa rotācijas aerācijas pūtēji, kas rada gaisa plūsmu līdz 9771 m 3 / h.

Maza tilpuma sistēmām, piemēram, aerācijas torņiem, virpuļveida gāzes pūtēja vietā var izmantot sausu rotējošo lāpstiņu kompresoru, piemēram, Becker vai VARP Rigel. To produktivitāte ir ierobežota līdz 500 m 3 / h, bet pārspiediens ir līdz 2200 mbar.

Ventilators ūdens aerācijai tiek izvēlēts, pamatojoties uz tehnoloģiskā procesa prasībām, bet, ja cena ir kritiska, tad vispirms pievērsiet uzmanību VARP Alpha virpuļpūtējiem. Kopumā vispieejamākā cena ir virpuļpūtējiem, kam seko rotējošie lāpstiņu pūtēji, un visdārgākie, bet arī jaudīgākie ir rotējošie pūtēji.

Virpuļveida aerācijas pūtēji

Virpuļpūtēji, kuru aerācija ir viena no galvenajām lietojumprogrammām, tiek piedāvāti plašā izmēru diapazonā un tiem ir liels cenu diapazons, kas ļauj jums izvēlēties visefektīvāko mašīnu savam uzdevumam.

Ūdens aerācijas pūtēji, kurus var iegādāties mūsu katalogā, ir šādi zīmoli.

VARP

Tas ir jauns zīmols Krievijas tirgū, kuru pārstāv plašs virpuļpūtēju klāsts, kas atbilst visām mūsdienu prasībām šāda veida mašīnām. Galvenās VARP gāzes pūtēju priekšrocības:

• pieejamu cenu ar augstas kvalitātes izgatavošanu un montāžu;
• izturība, pateicoties oriģinālo SKF un NSK gultņu izmantošanai, nepārtrauktas darbības kalpošanas laiks pārsniedz 20 tūkstošus stundu;
• augstu uzticamību nodrošina augstas izturības alumīnija sakausējuma izmantošana un vienkāršs dizains;
• lielisks sniegums, pateicoties modernām dizaina metodēm.

Ja jūs meklējat standarta pūtēju ūdens gāzēšanai, piemēram, dīķi, pārbaudiet Alpha sēriju. Tie var nodrošināt lielu gaisa plūsmu ar nelielu spiediena kritumu. To jauda ir līdz 2050 m3 / h, un pārspiediens ir līdz 670 mbar.

Dziļajiem dīķiem vai neliela tilpuma tvertnēm Beta sērija ir labāk piemērota, kas nodrošina augsta spiediena kritumu līdz 1040 mbar ar zemu jaudu līdz 170 m 3 / h.

Rūpnieciskām vajadzībām, piemēram, notekūdeņu attīrīšanas iekārtām vai lielām zivju audzētavām, ir nepieciešams jaudīgs Gamma sērijas aerācijas pūtējs. Tas nodrošina lielu gaisa plūsmu līdz 750 m 3 / h pie pārspiediena līdz 1020 mbar.

Busch samos

Augstas veiktspējas vācu pūtēji, kurus bieži izmanto ūdens aerācijai lielos rezervuāros un notekūdeņu attīrīšanas iekārtās. To produktivitāte ir līdz 2640 m 3 / h, un spiediena kritums kompresora režīmā ir līdz 500 mbar.

Busch pūtēju priekšrocības:

• Lai samazinātu enerģijas patēriņu, tiek izmantoti energoefektīvi motori. Tas jo īpaši attiecas uz rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas iekārtām, jo \u200b\u200baerācija ir energoietilpīga.
• Vācu aprīkojuma kvalitāte par zemām izmaksām, jo \u200b\u200bBušs ir noteicis īpašas cenas Krievijai.
• Viņi var strādāt ilgu laiku, neapstājoties, un tiem nav nepieciešama apkope.
• Viegla uzstādīšana horizontālā vai vertikālā stāvoklī.

SEKO BL

Ekonomiskās klases SEKO pūtēji atbilst mūsdienu prasībām attiecībā uz virpuļpūtējiem. Pieejama cena tiek apvienota ar ierīces uzticamību un augsto kvalitāti. Viņi var arī aerēt rezervuārus, nodrošinot lielu gaisa plūsmu ar jaudu līdz 1110 m 3 / h pie spiediena krituma līdz 650 mbar, un tiem ir vairākas priekšrocības:

• Aprīkots ar divu polu elektromotoriem, kas ļauj nepārtraukti darboties bez pārtraukumiem.
• Plašs modeļu klāsts ļauj izvēlēties pūtēju un aeratorus ar optimāliem parametriem un nepārmaksāt par jaudīgākiem pūtējiem, ja tie nav vajadzīgi.
• Minimāls troksnis un vibrācija, pateicoties iebūvētajiem trokšņa slāpētājiem, un nav nelīdzsvarotības.

FPZ SCL

Itālijas augstspiediena pūtēji FPZ SCL rada maksimālo spiediena starpību 650 mbar un ir pieejami modeļos ar jaudu līdz 1022 m 3 / h un jaudu līdz 22 kW. Šis pūtējs ir lieliski piemērots mazu zivju dīķu, kā arī lielu notekūdeņu attīrīšanas iekārtu aerācijai.

Galvenās priekšrocības:

• Tiek izmantoti tikai oriģināli SKF un NSK gultņi, kas nodrošina nepārtrauktu darbību vismaz 25 tūkstošus stundu.
• Zems enerģijas patēriņš, pateicoties itāļu augstas efektivitātes Bonora Motori elektromotoru izmantošanai.
• Vēl lielāku enerģijas ietaupījumu nodrošina mainīgas frekvences kontrole līdz 70 Hz, kas ļauj precīzi noregulēt veiktspēju atbilstoši iestatītajiem parametriem.
• Ilgtermiņa darbība ir iespējama, pateicoties iebūvētajai motora aizsardzībai pret pārkaršanu.

Bekers sv

Citas Vortex gāzes pūtēju markas, kas tiek ražotas un samontētas Vācijā. Tie rada diferenciālo spiedienu līdz 865 mbar un nodrošina nepārtrauktu gaisa plūsmu ar jaudu līdz 1050 m 3 / h un jaudu līdz 15 kW.

Becker pūtēji tiek izmantoti aerācijai - ūdens dīķu un attīrīšanas iekārtu ūdens attīrīšanai un skābināšanai, un, lai arī to cena ir augstāka nekā, piemēram, VARP vai SEKO, tie ir ieguvuši izcilu reputāciju un ir ļoti populāri Krievijā.

Priekšrocības:

• Ekonomisks enerģijas patēriņš, kas ir vissvarīgākais augstas veiktspējas mašīnām.
• Pilnīgi bez eļļas, pateicoties eļļotu gultņu izmantošanai.
• Ražotāji garantē lielu resursu - vismaz trīs gadu nepārtrauktu darbību.
• Iebūvētās rotora ātruma vadības sistēmas izmantošana palielina efektivitāti, palielina kalpošanas laiku un ļauj pielāgot veiktspēju optimālajai vērtībai katram konkrētajam uzdevumam.

Rotācijas pūtēji aerācijai

Virpuļpūtējs nav vienīgais ventilators, kas piemērots ūdens aerācijai - lielai aerācijas tvertnei ir jēga iegādāties augstas veiktspējas Roots pūtēju.

Mūsu katalogā ir 2 rotējošo pūtēju varianti:

• VARP Altair nodrošina gāzes plūsmas ātrumu līdz 7548 m 3 / h un pārspiedienu līdz 980 mbar.
• LUTOS DT darbojas ar plūsmas ātrumu līdz 9771 m 3 / h un diferenciālo spiedienu līdz 1000 mbar.

Šīs mašīnas veiktspējā pārspēj virpuļmašīnas, taču tās ir dārgākas. Viņiem ir visas īpašības, kas nepieciešamas attīrīšanas iekārtu aerācijas iekārtu ierīcēm:

1. Videi draudzīgums: tie nepiesārņo izsūknēto gāzi ar eļļas tvaikiem, jo \u200b\u200bplūsmas ceļš ir droši izolēts no eļļas tvertnes ar dinamisku labirinta blīvējumu.
2. Zems trokšņa un vibrācijas līmenis.
3. Augsta efektivitāte.
4. Uzticamība un stabila veiktspēja.
5. Darba resurss nav mazāks par 100 tūkstošiem stundu.
6. Rotori ir rūpīgi līdzsvaroti, lai grieztos lielā ātrumā un nodrošinātu lielu veiktspēju nelielā nospiedumā.
7. Tas var darboties ilgu laiku bez traucējumiem.

Notekūdeņu aerācijas pūtēji

Aerācijas pūtēji ir pieejami visdažādākajos izmēros, tāpēc, lai iegādātos piemērotu modeli, jāatceras, ka notekūdeņu aerācijas galvenais mērķis ir piegādāt aerobos mikroorganismus, kas veido dūņas, ar nepieciešamo skābekļa daudzumu. Kā arī nodrošina sajaukšanu, lai radītu apstākļus baktēriju mijiedarbībai ar organisko vielu.

Notekūdeņu aerācija veido 50..90% no kopējās notekūdeņu attīrīšanas iekārtu patērētās jaudas. Tas ir ļoti enerģiju patērējošs process, tāpēc elektriskie pūtēji aerācijai tiek izvēlēti, pamatojoties uz optimālas darbības apstākļiem.

Kā notiek notekūdeņu attīrīšana?

Notekūdeņu attīrīšanas sistēmām ir daudz iespēju. Ventilatori tiek izmantoti aerobās tīrīšanas sistēmās, lai piegādātu skābekli aerobajām baktērijām, kas pārstrādā organiskos piesārņotājus. Lai saprastu, kā notiek attīrīšanās process, apsveriet bioloģiskās attīrīšanas sistēmu ar membrānas vienību.

Att. 3. Bioloģiskā notekūdeņu attīrīšanas sistēma ar membrānas bloku

Pirmkārt, notekūdeņi nonāk mehāniskās attīrīšanas ierīcē, piemēram, smilšu slazdos vai īpašos tīklos.

Pēc tam tie nonāk homogenizatorā, kurā aktīvi sajaucas dažādu sastāvu notekūdeņi, un pēc tam tos ar šķidruma sūkņiem pārnes bioloģiskās attīrīšanas sistēmā. Šī sistēma sastāv no denitrifikatora un nitrifikācijas aerācijas tvertnes.

Anoksīda režīms ir iestatīts denitrifikatorā - ūdenī nav izšķīduša skābekļa, bet ir ķīmiski saistīts nitrīts un nitrāts. Organiskos piesārņotājus notekūdeņos ar aktīvajām dūņām (AI) oksidē gāzveida oksīdi un molekulārais slāpeklis. Lai novērstu dūņu nosēšanos apakšā, anoksīda zonā ir uzstādīts maisītājs.

Aerācijas tvertne ir svarīga attīrīšanas sistēmas sastāvdaļa, kurā notiek bioloģiskās attīrīšanas process. Vairumā gadījumu tā ir vienas vai daudzkameru taisnstūra tvertne, kas izgatavota no betona ar hidroizolācijas pārklājumu, caur kuru plūst notekūdeņi. Piesārņotais šķidrums pastāvīgi tiek sajaukts ar aktīvajām dūņām (labvēlīgu aerobo mikroorganismu, baktēriju un vienšūņu kolonijas), un traukā tiek ievadīta gaisa plūsma. Tas piesātina ūdeni ar skābekli, nodrošinot labvēlīgo mikroorganismu vitālo aktivitāti, kā arī uztur nogulsnes suspensijā. Kompresori vai pūtēji piegādā saspiestu gaisu caur ūdens kolonnu, lai piesātinātu to ar skābekli caur smalkiem burbuļu aeratoriem, kas atrodas aerācijas tvertņu apakšā.

Kompresori vai pūtēji piegādā saspiestu gaisu caur ūdens kolonnu, lai piesātinātu to ar skābekli caur smalkiem burbuļu aeratoriem, kas atrodas aerācijas tvertņu apakšā.

Organisko vielu oksidēšanai un nitrifikācijas nodrošināšanai ūdenī izšķīdušā skābekļa koncentrācijai vajadzētu būt apmēram 2..3 g / m 3, bet AI koncentrācijai - 4..10 g / m 3.

Šajā attīrīšanas sistēmas variantā sekundārās nosēdināšanas tvertnes vietā nitrifikācijas aerācijas tvertnē tiek uzstādīts smalki porainu membrānu bloks, kurā atdala tīru ūdeni un AI.

Filtrētais ūdens (permeāts) tiek piegādāts ar ūdens sūkni traukā ar tīru ūdeni, no kurienes tas tiek pārnests uz ultravioletās dezinfekcijas sistēmu, pēc kura to piegādā patērētājam.

Atdalītās aktīvās dūņas no nitrifikatora sūknē uz denitrifikatoru. Lai noņemtu fosforu, dzelzs hlorīda šķīdums tiek ievadīts kustīgajā AI plūsmā. Pateicoties AI cirkulācijai, tiek saglabāta tā koncentrācija bioloģiskās apstrādes zonā.

Ventilatora (aerācijas tvertnes) aprēķins. Kā jūs novērtējat veiktspēju?

Aerācijas process notiek aerobajā zonā, tāpēc faktiski mēs risinām problēmu, kā izvēlēties ventilatoru aerācijas tvertnei.

Ūdens no notekūdeņiem ieplūst aerācijas tvertnēs, kur tai jābūt piesātinātai ar pietiekamu skābekļa daudzumu, lai oksidētu organisko vielu.

Tāpēc ir iespējams izvēlēties pūtēju atbilstoši tvertnes izmēram, zinot ūdens attīrīšanas sistēmas izmērus, notekūdeņu bioķīmisko skābekļa patēriņu (BSP) un to vidējo dienas patēriņu, ir iespējams noteikt nepieciešamo tilpuma plūsmu. ātrumu un gaisa spiedienu, kas tiks piegādāts aerācijas tvertnei.

Aerācijai nepieciešamais īpatnējais gaisa patēriņš:

q aerācija \u003d 2 L a/kh (m 3 gaisa / m 3 notekūdeņi),

h , m - aerācijas tvertnes darba dziļums - dziļums, līdz kuram aerators ir iegremdēts;

L a , kg / m 3 - notekūdeņu BDS, kas tiek piegādāts aerācijas tvertnei (0,002..0,003 kg / m 3 iepriekš aplūkotajai sistēmai);

k , kg / m 4 - gaisa izmantošanas koeficients, kas ir atkarīgs no aeratoru un aerācijas tvertnes laukumu attiecības un no attiecības starp aerācijas tvertnes dziļumu un platumu. Piemēram, kad gaiss tiek sūknēts caur perforētām caurulēm, tas ir tikai 0,006 kg / m 4, un, izmantojot efektīvāku porainu plākšņu sistēmu, tas ir 2 reizes lielāks par 0,012 kg / m 4.

Gaisa plūsma, ko ventilators piegādā aerācijas tvertnei, ir:

J = q a erācija J w (m 3 / h),

kur J w, m 3 / h - vidējais notekūdeņu patēriņš dienā. Ja šis parametrs jums nav zināms, tad vispirms to var novērtēt, zinot aerācijas tvertnes darba tilpumu V vergs / t 1 stunda \u003d J w (m 3 / h).

Plūsmas ātrums J un tiks noteikta pūtēju darbība. Lai nodrošinātu šo plūsmu, vairāki pūtēji ar jaudu J istrādā paralēli.

Kā izvēlēties ventilatoru aerācijas tvertnēm atbilstoši spiediena vērtībai?

Nepieciešamo spiedienu nosaka, pamatojoties uz aerācijas tvertnes dziļumu:

p \u003d p atm + Δ p + Δ p g (mbar) ,

p atm - atmosfēras spiediens, aptuveni vienāds ar 1000 mbar;

Δ p \u003d Δ lpp t+ Δ lpp a (mbar), kur Δ lpp t - spiediena zudums, kad gaisa plūsma virzās no pūtēja izplūdes caurules uz aeratora izeju. Gaisa vadu ģeometrija jāizvēlas tā, lai šī vērtība nepārsniegtu 30..35 mbar. Δ lpp a - spiediena zudumi aeratoros, kas ir atkarīgi no konkrēta modeļa un ir norādīti pievienotajā tehniskajā dokumentācijā, aptuveni 15..30 mbar);

p g =ρgh ir ūdens slāņa spiediens aerācijas tvertnē, kur ρ - šķidruma blīvums, g - smaguma paātrinājums.

Visbiežāk aerācijas tvertņu dziļums ir no 1 līdz 7 m, tāpēc nepieciešamais pārspiediens ir 100..800 mbar, kas labi iekļaujas virpuļu un rotējošu gāzes pūtēju radītajā spiediena diapazonā.

Zinot produktivitātes vērtību J i un spiediens lpp , izmantojot lappusē esošo kalkulatoru, darba vietā varat izvēlēties pūtējus ūdens aerācijai