正压罗茨风机在污水曝气池如何选型适配处理规模

在污水处理领域，曝气池是关键设施，其作用是为污水中的好氧微生物提供充足的氧气，以促进微生物对有机物的分解，从而实现污水的净化。正压罗茨风机作为曝气池常用的充氧设备，其选型适配处理规模至关重要，选型不当可能导致曝气效果不佳、能耗过高或设备损坏等问题。以下将详细探讨正压罗茨风机在污水曝气池的选型适配处理规模策略。

明确污水处理相关参数

污水处理量

污水处理量是选型的基础数据，通常以日均设计处理污水量表示。不同的污水处理厂规模不同，处理量从几百立方米每天到数十万立方米每天不等。例如，一个小型的社区污水处理厂可能每天仅处理几百立方米的污水，而大型的城市污水处理厂每天则需要处理数十万立方米的污水。明确污水处理量有助于确定所需风机的风量范围。

曝气池水深

曝气池水深对风机的压力要求有直接影响。一般来说，水深每增加1米，风机所需克服的压力就增加约9.8千帕。较深的曝气池需要风机提供更高的压力，以确保空气能够顺利输送到池底。例如，一个水深为5米的曝气池，风机需要提供的压力至少要能克服这5米水深产生的压力，即约49千帕。

活性污泥池水深及曝气管路情况

活性污泥池水深与曝气池水深类似，也会影响风机的压力需求。同时，曝气管路的长度、管径、材质和布局等都会导致压力损失。较长的管路、较小的管径或复杂的布局都会增加压力损失，从而要求风机提供更高的压力。例如，如果曝气管路较长且存在多个弯头，那么风机就需要具备更高的压力能力，以补偿管路中的压力损失。

曝气头数量及需气量

曝气头的数量和每个曝气头的需气量决定了总需气量。曝气头的布置方式和类型不同，其需气量也会有所差异。例如，某些高效的曝气头可能每个需气量为3立方米每小时，如果曝气池中安装了100个这样的曝气头，那么总需气量就是300立方米每小时。根据总需气量可以进一步确定风机的风量。

计算所需风量和风压

风量计算方法

有多种方法可以计算正压罗茨风机的风量。一种常见的方法是根据气水比来计算。不同类型的曝气池，如接触氧化池、活性污泥池、调节池等，其气水比不同。接触氧化池的气水比通常为15:1，活性污泥池的气水比为10:1，调节池的气水比为5:1。将气水比与对应的污水量相乘，然后相加，即可得到风机的总风量需求。例如，一个污水处理厂中接触氧化池处理水量为100立方米每小时，活性污泥池处理水量为200立方米每小时，调节池处理水量为50立方米每小时，那么总风量需求为（100×15 + 200×10 + 50×5）立方米每小时 = 3750立方米每小时。

另一种方法是根据曝气池的单位面积曝气强度来计算。曝气强度通常为10 - 20立方米每平方米每小时，若曝气池面积为125.4平方米，取中间值15立方米每平方米每小时，则空气量为125.4×15 = 1881立方米每小时。此外，还可以根据需氧量、氧利用率和每立方空气中含氧量来计算标准状态下污水处理曝气鼓风机的供气量。

风压计算要点

风压应与曝气池的水深和管道阻力相匹配。风机的压力取决于曝气池的水深和管道压力损失，管道压力损失又包括管路系统的压力损失值和环境大气压力。一般来说，建议将风机的压力调整到标定压力的80 - 90%，以避免过度磨损。如果水深较深或管道阻力较大，应适当提高风机的压力。例如，若曝气池水深为6米，管道压力损失为5千帕，环境大气压力为101.3千帕，那么风机所需提供的压力至少为（6×9.8 + 5 + 101.3）千帕 = 170.1千帕。

结合风机性能参数选型

风机型号与性能表

风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数，我国规定的风机标准进气状态为压力p0 = 101.3千帕，温度T0 = 20℃，相对湿度φ = 50%，空气密度ρ = 1.2千克每立方米。然而，污水曝气罗茨风机在实际使用中并非处于标准状态，当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时，风机的性能也将发生变化。因此，设计选型时不能直接使用产品样本上的性能参数，而需要根据实际使用状态将风机的性能要求换算成标准进气状态下的风机参数来选型。

排气压力与背压关系

罗茨风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力，实际上，鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作，而且只要强度和排气温度允许，也可以超过额定排气压力工作。对于污水处理厂而言，排气系统所产生的绝对压力（背压）为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和。若曝气头或管路堵塞，管路系统的压力损失增加，“背压”升高，鼓风机的压力也相应升高；若曝气头破裂或管路泄漏，管路系统的压力损失减少，“背压”降低，鼓风机的压力也随之降低。所以，确定曝气鼓风机压力时，需使风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。