污水处理厂风机节能改造案例

发布时间:2022-05-16

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某日处理规模3万吨的市政污水处理厂,原曝气系统采用3台罗茨风机,能耗高、噪音大、检修频繁。2025年该厂对曝气风机实施节能改造,将其中2台罗茨风机替换为空气悬浮离心风机,改造后曝气系统综合节电率达38%以上,年节省电费约30万元,不到两年即可收回全部投资。

项目背景:曝气环节是污水厂最大的“电老虎”

该厂采用A2/O工艺,曝气池有效水深5米,微生物降解有机物需要24小时不间断供氧。原配置3台罗茨风机(2用1备,单台110kW),存在三类突出问题:

污水处理厂风机节能改造案例
现代化污水处理厂曝气风机房布置
  • 能耗高:罗茨风机为容积式原理,低负荷时段仍接近满功率运行,无风量调节能力;
  • 噪音大:风机房噪声长期超过95dB(A),紧邻厂区办公区,值班人员需佩戴耳罩作业;
  • 维护重:每季度需更换润滑油、每半年检查皮带与齿轮箱,年均维护费用超过6万元。

厂方测得2024年曝气系统年用电量约208万度,占全厂总电耗的56%,节能改造需求十分迫切。

改造方案:2用1备,按需供气

经现场风量风压实测与工况分析,嵘熵动力为该厂定制了“2台空气悬浮离心风机+保留1台罗茨风机备用”的改造方案:

项目改造前(罗茨风机)改造后(空气悬浮风机)
机组配置3台×110kW(2用1备)2台×75kW(1用1备灵活调度)
调节方式工频运行,放风阀泄压高频变频,按溶解氧自动调速
噪音≥95dB(A)≤80dB(A)
润滑方式油润滑,需定期换油空气悬浮轴承,100%无油
占地面积约36㎡约12㎡
启动方式降压启动,电流冲击大软启动,对电网无冲击
表:改造前后系统配置对比

智能曝气联动

空气悬浮风机接入厂区PLC控制系统后,可根据曝气池溶解氧(DO)数据在40%~100%区间自动调节转速,按需供气,杜绝了罗茨风机“过量曝气+放空泄压”的能源浪费。

改造前后运行数据对比

指标改造前(年)改造后(年)变化
曝气系统用电量208万度约128万度↓38.5%
电费支出(0.65元/度)约135万元约83万元↓约52万元/年
风机房噪音≥95dB(A)≤80dB(A)显著改善
年维护工作量换油4次+检修2次仅滤芯更换基本免维护
表:改造前后运行数据对比(改造后数据取投运后6个月实测均值)
38.5%
综合节电率
约52万元
年节省电费
≤80dB
风机房噪音
22个月
投资回收期
说明:以上数据来自该项目投运后6个月的电表计量与运行记录,节能收益与水质水量、曝气池水深及原风机状况相关,具体项目请以现场实测工况测算为准。

施工与调试过程

  • 停机窗口:利用低水量时段分两次切换,单次停机仅8小时,全程未影响出水达标;
  • 管路对接:空气悬浮风机体积小、重量轻,原有基础上直接安装,进出风管仅需变径过渡;
  • 系统联动:风机控制柜与厂区PLC完成Modbus通讯对接,中控室可远程启停与调速;
  • 试运行:72小时连续带载试运行,振动值、轴承温度、噪音均优于设计指标。

客户反馈

“改造后最直观的感受是风机房安静了,靠近设备正常说话都能听清。中控室现在根据在线DO数据自动调风量,再也没有过量曝气把污泥打碎的情况,出水总氮反而比改造前更稳定。”——该厂设备科负责人

Q:空气悬浮风机 替代罗茨风机需要改管路吗?

A:多数项目只需核对风量、风压参数,在原基础上做变径过渡即可;空气悬浮风机重量约为同参数罗茨风机的1/3,基础施工量很小。

Q:污水厂改造如何准确测算节能收益?

A:建议采集改造前12个月的电耗、水量与风量运行数据,由厂家按实际工况建模测算;正规厂家可提供合同能源管理(EMC)模式,用节省的电费支付设备款,厂方零投资风险。

Q:只有一台曝气风机运行时如何保障供氧安全?

A:方案采用“1用1备+原罗茨风机应急备用”的三重保障,并支持DO联动的自动切换,供氧可靠性高于改造前。

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广东嵘熵动力科技有限公司专注空气悬浮离心风机、空气悬浮负压泵与负压集尘防爆风机的研发制造,支持按现场工况免费测算节能收益,并提供合同能源管理(EMC)合作模式。欢迎通过官网「联系我们」提交风量、风压与现场参数,工程师将在1个工作日内给出选型建议。

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