浅谈污水厂对磁悬浮离心鼓风机的运用

摘 要 近些年我国正在大力提倡建设绿色环保型社会，我国各个地区纷纷建设了污水处理厂，以有效处理污水，避免出现污水污染问题。在污水处理厂处理污水过程中，常常会使用鼓风机。目前，我国各大污水处理厂需要结合自身实际情况，选用相应合适的鼓风机。磁悬浮离心鼓风机是一种新型的鼓风机，因具有便于安装维护、运行成本少、节能降耗等优势特点，我国污水处理行业越来越广泛运用磁悬浮离心鼓风机。基于此，本文深入研究污水厂对磁悬浮离心鼓风机的运用，具有重要意义。

关键词 磁悬浮离心鼓风机;污水厂;运用

引言

在最近几年中，随着人们绿色节能环保理念的不断加深，人们对污水处理提出越来越高的要求，相应地，我国各个地区建立了污水处理厂。目前，在我国各大污水处理厂中，主要使用鼓风曝气污水处理工艺。所以在我国污水处理中，鼓风机是一种极为重要的机械设备。一般来说，针对生物好氧池的底部，污水处理厂常常选用鼓风机来对其进行曝气，以满足好氧微生物的生存需求，在一个污水处理厂的总耗能中，鼓风机曝气耗能比重至少60%。所以，污水处理厂的运行成本、投资费用等深受鼓风机选型的影响。目前，我国污水处理厂常用3种不同类型的传统鼓风机，即单机离心鼓风机、多级离心鼓风机、罗茨风机。其中，第一，根据叶轮数量，离心鼓风机划分为单级离心鼓风机与多级离心鼓风机，叶轮在电机的转动下旋转，同时在离心作用下，促使压缩气体的形成，最终获取曝气所需的压力;第二，罗茨风机，就是指运用2～3个叶形转子，通过进行旋转运动，以对气体进行有效压缩与输送，但是存在一定的缺点，如会产生较大的噪声、运行效率低等。针对单机离心鼓风机、多级离心鼓风机与罗茨风机，在同等条件下，单机离心鼓风机与罗茨风机的能耗要高于多级离心鼓风机。而因为磁悬浮离心鼓风机具有多种特点，如便于安装维护、无润滑油、自重轻、噪音小、振动小、效率高等。基于此，本文深入研究污水厂对磁悬浮离心鼓风机的运用，具有重要意义[1]。

1 磁悬浮离心式鼓风机分析

1.1 磁悬浮离心式鼓风机的结构

（1）磁悬浮轴承

转轴在电磁吸力作用下而得以悬浮，转轴在整个旋转过程中因不存在机械阻力，所以磁悬浮轴承具有多种优点，如不需要进行维护、不需要涂抹润滑油、不存在磨损问题、运行效率高等，能够鼓出无污染的空气。

（2）电机控制系统

针对永磁电机，通过选用调节频率方法能够对其的转速进行有效控制，相应地，还能够对鼓风机的流量进行有效控制。

（3）高速离心叶轮

因为高速离心叶轮是利用三元流设计方法进行设计的，能够获取最高的运行效率。高速离心叶轮的主要材料为高强度的铝合金，是由高精密的机床加工制作而成的。

（4）高速永磁同步电动机

高速永磁同步电动机具有多种优点，如使用时间长、振动幅度小、噪音小、不存在机械摩擦等。在运行过程中，高速永磁同步电动机能够达到约42000 rpm的转速。

1.2 工作原理

根据上文所述，磁悬浮单级离心鼓风机是由多个部件构成的。在控制风压、风量与变频自动调节等过程中会输出相应的参数;因为叶轮直接连接电机出力轴，所以在联轴器、齿轮二者之间不需要安装机械增速设备;因为在磁悬浮单级离心鼓风机中，各种机械设备互不接触，所以不需要设置油润滑系统。隔声罩、安全监控系统、放空阀、变频器、高速电机等均属于标准配置部件，不需要设置特殊的固定基础，只需在普通底座上集成整体安装全部标准配置部件即可。通过运用磁悬浮轴承，能够实现转轴悬浮。在磁悬浮轴承中设有位置传感器检测转轴，而该转轴能够发出相应的位置信号，且传输至磁悬浮轴承控制器，然后通过一系列操作，如调理操作、计算操作、放大操作等，获取相应的控制电流，然后输送至磁轴承，进而能够产生一种吸力，能够有效控制转子，以真正实现转轴的悬浮。通过运用同步永磁电机，能够实现转轴的旋转。在变频电源中，能够产生交变电流，在电机定子中输入交变电流以后能够出现旋转磁场，能够对转轴的旋转起到有效带动作用。通过运用磁悬浮单级离心鼓风机，能够实现鼓风。叶轮与转轴是同步旋转运动的，空气在叶轮旋转作用下进入蜗壳，因为蜗壳具有增压、导向作用，在空气进入蜗壳内以后会变为一种具有一定压力、流速的气体，随后该气体会通过蜗壳出气口鼓出来，以上即为磁悬浮单级离心鼓风机的工作原理[2]。

1.3 磁悬浮鼓风机的优点

第一，噪音小、振动小。磁悬浮鼓风机主要选用磁悬浮轴承系统，机械系统不会接触转动部件，故不会产生任何机械摩擦，所以振动小、噪音小。第二，不需要涂抹润滑油，不需要保养机械设备。磁悬浮鼓风机主要选用磁悬浮轴承技术，无须安装油性轴承系统与齿轮变速箱，所以不需要涂抹润滑油，不需要保养机械设备，能够有效确保污水处理厂运行的稳定性，有助于污水处理厂维修成本的降低。第三，节能降耗。磁悬浮鼓风机主要选用磁悬浮轴承技术、高效同步永磁电动机与高效离心叶轮，所以磁悬浮鼓风机要比传统风机更加节能。第四，便于安装与维护。因为磁悬浮离心鼓风机自重轻、体积小，所以在安装磁悬浮离心鼓风机过程中仅靠人力即可，不需要借用大型机械吊装设备，再加上磁悬浮离心鼓风机选用磁悬浮轴承技术，不需要涂抹润滑油，较为环保，只需要对空气过滤布进行定期更换，所以便于维护保养，有助于维护保养成本的降低。第五，远程监控。在磁悬浮离心鼓风机中装有远程监控设备，所以污水处理厂有关工作人员可以远程集中控制磁悬浮离心鼓风机，能够无线远程传输数据，有关工作人员能够及时获取更多准确全面的故障信息，以便及时解决故障问题。

2 污水厂对磁悬浮离心鼓风机的运用

在污水处理工艺中，鼓风机是一种极为重要的曝气设备，尤其是在处理一级生物中常选用鼓风机，能够生成氧气，以供好氧池中的微生物生存所用，同时能够有效避免出现污泥沉淀现象。因为磁悬浮离心鼓风机具有多种优势，如便于安装维护、运行效率高、节能环保等，所以污水处理厂越来越广泛运用这种类型的鼓风机。在污水处理厂总能耗中，生化曝气能耗比重至少为60%，所以在我国污水处理的未来发展中，选用成本低、能耗少的鼓风机是重要趋势。例如，某一污水处理厂，需要处理印染厂排出的废水，本工程共分为两期进行，主要选用多级离心鼓风机，每天需要处理50000吨废水。其中，一期工程的曝气参数为：功率185kW、曝气量120m3/min，两用一备;二期工程的曝气参数为：功率90kW、曝气量50m3/min，一用一备。但是，在整个工程进行中，鼓风机逐渐暴露出多种问题，如曝气量变得越来越小、老化等，现已不能满足工程曝气需求。针对以上问题，污水处理厂制定了多个解决方案，并进行了分析比较，最终决定改选用磁悬浮离心鼓风机。在磁悬浮离心鼓风机投入运行以后，有效提高了污水处理厂的污水处理效果，与过去相比，污水处理厂能耗降低25%，运行成本降低约51万元，风量提高18%，用电量降低约72万吨。同时还有效改善了噪音污染，综上所述，在污水处理厂中运用磁悬浮离心鼓风机，能够起到显著的节能降耗作用[3]。

3 结束语

综上所述，磁悬浮离心鼓风机是一种极为重要污水处理设备。随着我国正在大力建设绿色环保型社会，污水处理厂应积极选用绿色环保型设备。在污水处理厂中，通過选用鼓风机来进行生物处理，为好氧微生物提供生存所需的氧气。对于我国各大污水处理厂来说，需要有效结合自身的实际情况，选用成本投入少、能耗少的设备，而磁悬浮离心鼓风机是当下一种新型的污水处理设备，由于这种设备具有多种优势特点，如便于安装维护、运行成本少、节能降耗等，所以我国污水处理行业越来越广泛运用磁悬浮离心鼓风机。在未来发展中，为能够获取更好的污水处理效果，需要继续深入研究与优化改进磁悬浮风机。本文深入研究了污水厂对磁悬浮离心鼓风机的运用，以期对磁悬浮离心鼓风机的运用起到一定的宣传与推广作用。

参考文献

[1] 胡宗泰.高速离心鼓风机常见运行故障及解决方案[J].辽宁化工，2018（8）：783-785.

[2] 郑志国.浅谈多极离心鼓风机与单极空气悬浮风机在污水处理厂的应用效果[J].黑龙江科技信息，2016（27）：32-33.

[3] 陈惠萍.磁悬浮离心鼓风机在污水厂的应用[J].山东工业技术，2018（15）：27-28.

作者简介

孙川（1989-），男;学历：大学本科，现就职单位：西岭磁能科技正定有限责任公司，研究方向：鼓风机plc控制系统。