在污水處理工藝中,曝氣是污水處理工藝中不可少的一個環節,污水曝氣風機的風量及壓力大小直接影響了污水處理池中生物反應順利進行,從而達到污水處理的目的。 在污水處理系統中通常使用的風機基本類型常用的形式有容積式鼓風機和旋渦式鼓風機,其中容積式鼓風機,主要有回轉風機、羅茨鼓風機
;旋渦式鼓風機主要有多級離心式風機、單級高速離心式風機。市面上的單級高速離心式風機又分為空氣懸浮鼓風機、磁懸浮鼓風機。旋片式風機僅在每天處理幾百立方的小型污水處理系統中有所應用,而旋渦式風機在早期小型污水處理系統中有應用,現已被淘汰。下面僅就羅茨式、多級離心式及單級高速離心式風機的選型進行討論。
(1)由容積式風機與離心式風機的流量特性來看,顯然羅茨風機更適用于污水處理系統,其原因是羅茨鼓風機流量是硬特性,即當水處理系統阻力增加時,其出口壓力也隨著增加,但其輸出氣體的流量卻變化很小,從而可以維持水處理系統的曝氣量幾乎不變(在風機強度及電動機功率滿足的情況下);而離心式鼓風機則不同,其風量隨阻力的增加而大幅減少。
當阻力增加到一定壓力時,風機輸出風量為零,整個系統將法曝氣。如蘇州一家公司的污水處理廠,選用多級離心風機曝氣,開始使用時很正常,隨著使用時間的延續,曝氣池水翻滾的強度越來越小,終不再曝氣。建議其將污水池水位下降1m后,水池又正常曝氣。
后來將多級離心風機換為三葉型羅茨風機,一直延用至今。因此在污水處理系統中選用離心式鼓風機要特別注意,選用風機的壓力一定要留有充分余地。
(2)水處理系統在選用離心式風機時,特別要注意防止風機產生喘振現象。因為在風機運行中由于系統阻力的增加,造成風量的減小,當流量減小到某一小值時就會在風機流道中出現嚴重的旋轉脫離,流動嚴重惡化,使鼓風機出口壓力突然大大下降,由于風機總是和水處理管網系統聯合工作的,這時管網中的壓力并不馬上降低,于是管網中的氣體壓力反大于風機出口處的壓力,從而氣體發生倒流,一直至管網中的壓力下降至風機的出口壓力為止,這時倒流停止,風機又開始向管網供氣,經過風機的流量又增大,風機又恢復正常工作,當網管中的壓力又恢復原來壓力時,風機的流量又減少,風機的出口壓又突然減小,系統中又產生倒流,如此周而復始就在系統中產生周期性的氣流震蕩現象,這就是風機的喘振現象,往往造成風機的重大事故。是
不是發生喘振還和系統管網有關,管網的容量越大,則喘振的振幅越大, 頻率越低,管網的容量越小,則喘振的振幅越小,頻率越高。
當幾臺風機并網使用時,有時還會出現單臺機出現喘振的現象,因為一個系統當設計施工完畢后其系統的阻力將隨著系統內所流通的風量增加而增加,當系統阻力增加至某臺風機的喘振點時,此機就會產生風機的喘振現象,因此除對風機的壓力保留一定的余地外,還必須對管網系統作一定的設計計算。