污水处理站降低运营成本的关键——罗茨风机的节能

污水处理站降低运营成本的关键——罗茨风机的节能，这几年以来，随着国家对环保方面的重视，各企业纷纷建立了自己的污水处理站。这些污水处理站相对规模比较小，处理量不大，为了节约处理成本，采用生化处理的比较多。

众所周知，在生化处理系统里罗茨风机是能耗很大的，一般占整个污水站总能耗的40%左右，有的甚至更多。近几年以电费为主的能耗费用不断上涨，许多污水处理厂因为运行费高而不能正常运转，使投入巨资建设的污水处理厂没有发挥它的效益，一些企业就想办法开始偷排污水，致使我国的水环境状况日益恶化。因此，对污水处理厂运行进行优化管理，节约费用，降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。污水处理我认为要从罗茨风机的节能开始。

首先，我们来分析一下罗茨风机的工作原理。罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转速成比例，三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气，与二叶型相比，气体脉动变少，负荷变化小，机械强度高。在2根平行的轴上设有2个三叶型叶轮，轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位，不会出现互相碰触现象，因而可以高速化，不需要内部润滑，而且结构简单，运转平稳，性能稳定，适应多种用途，已运用于广泛的领域。

通常污水处理系统上的罗茨风机、水泵都是电机以定速运转，再通过改变风机出口的阀门开度来调节风量，或通过改变水泵出口管路上的调节阀开度来调节给水量。而风机和水泵的最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比。因此，如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。在污水处理系统中，罗茨风机的主要作用是给生化系统冲氧，使生化系统有充足的氧气，我们在生化池里放一个在线溶氧仪，在溶氧仪上设定水里需要的含氧量，把在线溶氧仪的数据送到PLC上，由PLC控制变频器，再由变频器控制罗茨风机，具有明显的效果。

我们知道，罗茨风机的风压是不受风机转速限制的，不论转速变化如何，其风压可以保持不变。而风量则与风机转速成正比的，即Q=KN，其中，Q表示风量，N表示风机转速，K为系数。

从公式可知，风量调节，完全由变频器改变电机频率达到无级变速，起到调节风量的效果。根据现场应用工艺风机的最低频15Hz，通常在35Hz左右，有个别时刻50Hz满风量运行，由于生化系统工艺基本是差不多的，因此在不同的生化系统风量调节量是基本相同的，应用变频技术都可以获得40%左右的节能效果。

罗茨风机是恒转矩负载，其节电率与转速降成正比即N%=△N%，虽然不同于一般风机、水泵节电率更高，但因它的功率较大，而且只要生化池里的曝气系统不坏，是连续工作的，并开动时间亦很长，因此节电潜力大，节电费用高。

罗茨风机进行技术改造后，改变了过去以调节出口阀门大小方式来调节风压或风量的生产方式，劳动强度减轻，调节的及时性好，单机能耗明显下降。变频器对风机实行节能改造后具有以下几点优点：

提高功率因素，减少无功功率损耗;

采用变频器控制具有自动节能控制功能，能根据负载情况自动调整电压和频率，使电机运行在最高效率状态下;

变频器具有先进的磁通矢量控制，低频输出额定转矩，能对罗茨风机实行强有力的控制;

节约，降低运行成本;

实现软启动、启动时无大电流冲击;

延长罗茨风机的使用寿命。

在污水处理系统中，各种水泵也需要节能，我们可以根据工艺的需要，采用变频器控制，来达到节能的目的，同时在水泵安装的时候，也要注意以下几点来达到节能的目的：

选择合理的安装位置，减少弯头，使出水口正对水池。

缩短管路。

扩大出水管径。

在进水能保持清洁的情况下，可去掉。

调整轴向间隙，防止叶轮口环和轴向间隙不恰当，使用时应根据水泵的出厂说明调整。

及时消除管道堵塞物。异物留在进水管、叶轮或导流壳流道内，都将使出水量减少。

防止水泵进气。水泵进了空气，出水量会明显减少，应对各密封部位检查维护。

采用联轴器直接传动代替平皮带，可提高传动效率。

有些地方，能不用底阀的尽量不用底阀。