≡×МЕНЮ

• Інтер'єр
• Вікна
• Стіни
• Проекти
• Будівлі

Повітродувки KAESER для очисних споруд. Промислове повітродувка Компресор повітродувка для систем аерації очисних споруд

Повітродувки для очисних спорудзастосовуються для проведення двох технологічних процесів:

• Для проведення аерації. Процес аерації є форсованим насиченням. стічних водповітрям для стимулювання розмноження аеробних бактерій Ці корисні бактерії розкладають біомасу, що міститься у воді, метан і діоксид вуглецю. Такий процес відбувається на всіх великих спорудах у Росії. Залежно від обсягу стоків, що надходять, інтенсивність аерації змінюється регулюванням продуктивності повітродувок.
• Видалення біогазу, що утворюється в результаті розкладання бактеріями органічних речовин, що містяться у стічних водах. Біогаз, що складається з метану та діоксиду вуглецю, відкачується повітродувкою з цистерн і доставляється споживачеві.

Для вирішення поставлених завдань АТ «ЦЕПРИКОН» пропонує два типи повітродувок для очисних споруд: роторні та гвинтові. З їх допомогою ви зможете вирішити всі поставлені завдання у найкоротший термін. Співробітники нашої компанії можуть підібрати повітродувки для очисних споруд безпосередньо за технічним завданням клієнтів.

Технічні характеристики

Модульне виконання

У окремих випадках, коли у Замовників немає окреме приміщенняДля установки повітродувок, наша компанія пропонує вирішити це завдання, змонтувавши обладнання в блок-контейнери. У цьому випадку ви отримуєте автономно працюючу компресорну станцію з вироблення стиснутого повітря низького тискуповністю готова до експлуатації. Усі системи монтуються усередині контейнера. Для запуску станції необхідно лише підвести електрику та вивести мережу подачі повітря до загального колектора.

Як замовити обладнання

Якщо вам необхідна повітродувка для очисних споруд, і ви готові купити, наша компанія має можливість поставити його Вам на вигідних умовах. АТ «ЦЕПРИКОН» є постачальником цього устаткування біля РФ. Співробітники нашої компанії правильно підберуть Вам необхідне обладнання, яке повністю відповідатиме вашому технічному завданню. Крім цього ми готові провести монтаж, пуско-налагоджувальні роботита успішно запустити обладнання в експлуатацію на території Замовника. За додатковим договором наші сервісні інженери проведуть післяпродажне обслуговування компресорів протягом усього терміну експлуатації обладнання.

Нині наше комунальне господарство зазнає певних труднощів. Занепадають комунікації, погіршується якість очищення промислових та побутових стоків. Тому досить часто потрібна реконструкція та модернізація очисних споруд та господарських комунікацій на базі нових технологій.

При реконструкції існуючих очисних споруд основною умовою є оптимізація капітальних витрат, досягнення ефективної роботивсіх технологічних ділянок та зниження витрат на експлуатацію. Одним із способів підвищити ефективність підприємств є застосування енергозберігаючих технологій та високоякісного обладнання.

Не секрет, що основні експлуатаційні витрати на очисних спорудах – це витрати на електроенергію, левову частку яких складають витрати на аерацію.

Для досягнення максимальної ефективностіта зниження витрат на електроенергію, пов'язаних з процесами аерації необхідно грамотно підійти до вибору.

У зв'язку з тим, що на очисні споруди стоки надходять нерівномірно, необхідно зменшувати або збільшувати подачу повітря для аерації в залежності від концентрації розчиненого в ньому кисню. Для мінімізації витрат на електроенергію, необхідну для роботи повітродувок для очисних споруд , необхідно регулювати продуктивність повітродувних агрегатів залежно від потреби у кисні. Повітродувна станція повинна мати досить широкий діапазон регулювання та подавати в систему необхідну кількість повітря з мінімальними витратамина електроенергію, тим самим економлячи не малі кошти на оплату дорогої електроенергії. Цього можна досягти шляхом грамотного підбору повітродувок KAESER .

Ряд очисних споруд мають усреднительные басейни, що забезпечують рівномірну подачу стічних вод для подальшого очищення, і здавалося б, в цьому випадку немає необхідності регулювання подачі повітря на аерацію, але існує безліч інших факторів, які впливають на подачу необхідної кількості повітря. Основним фактором, що впливає на зміну подачі повітря, є температура.

Щільність повітря та концентрація розчиненого в ньому кисню суттєво залежать від температури. Облік цього, зокрема, налаштування зміни подачі повітря на аерацію за температурою навколишнього середовища є потужним потенціалом економії електроенергії.

Грамотний підбір повітродувок для очисних споруд є запорукою майбутньої економії підприємства, високоефективного виробництва за рахунок суттєвого зниження експлуатаційних витрат. Конфігурація повітродувної станції залежить від умов експлуатації. При доборі повітродувок для очисних споруд необхідно враховувати все: вологість повітря, висоту над рівнем моря в місці установки повітродувки, температуру навколишнього повітря, що всмоктується, втрати тиску в повітряній мережі.

Врахувати всі ці фактори та правильно підібрати повітродувку допомагає спеціальне програмне забезпечення.

Повітродувки для очисних споруд KAESER мають відмінну від інших повітродувок конструкцію, що дозволяє встановлювати їх впритул один до одного (обслуговування здійснюється з фронтального боку агрегату), завдяки цьому агрегатам потрібно суттєво менше площідля установки.

Більш того повітродувки для очисних споруд можуть бути виготовлені у виконанні для експлуатації поза приміщенням і розміщуватися безпосередньо на вулиці, поблизу аеротенка. Таким чином немає необхідності в будівництві або реконструкції приміщення для розміщення повітродувної станції, а також подальших витрат, пов'язаних з експлуатацією приміщення.

Встановлення повітродувок для аерації на вулиці, безпосередньо біля аеротенку дозволяє уникнути витрат не тільки на будівництво приміщень для розміщення агрегатів, а й суттєво зменшує довжину пневмомагістралі. В цьому випадку повітродувки для аераціїпрацюють ще ефективніше, тому що практично відсутні втрати тиску на магістралі і для подачі необхідної кількості повітря потрібно менше приводної потужності.

Застосовуючи системний підхіддо підбору повітродувок для очисних споруд , враховуючи всі фактори, що впливають на процес подачі повітря, можна досягти бажаного результату, суттєво знизити експлуатаційні витрати та підвищити енергоефективність об'єкта.

Аерація - це процес примусового насичення води повітрям чи киснем. Для забезпечення цього процесу використовуються низьконапірний компресор або повітродувки для аерації, а його метою є:

• Окислення сполук заліза (знезалізнення води) та марганцю, яке полягає в окисленні сполук заліза та марганцю киснем. В результаті ці сполуки випадають осадом у вигляді пластівців, який затримується спеціальним засипним фільтром осаду.
• Видалення розчинених газів,у тому числі і токсичних, наприклад, сірководню та метану.
• Знезараження водивнаслідок руйнування органічних речовин, що містяться в ній, під дією кисню.
• Видалення біозабруднень:при насиченні води киснем зростає чисельність корисних аеробних бактерій, які переробляють біомасу в двоокис вуглецю та метан – біогаз. Нині процес біоочищення застосовується усім великих очисних спорудах у Росії. Біогаз, що утворився, також можна відкачувати з цистерн очисних споруд за допомогою повітродувок для подальшого використання, наприклад, для виробництва електроенергії або палива для транспорту. Однак у Росії ця практика поки що не поширена.
• Підтримка екосистеми ставказа рахунок насичення води киснем. У стоячій воді під дією сонячних променівпочинають активно розмножуватися анаеробні бактерії. В результаті чого водоймище перетворюється на каламутне болото з неприємним запахом. Також через недостатню концентрацію у воді кисню відбувається мор риби та інших корисних організмів.

Виділяють 2 основних типи насичення рідини киснем: напірний та безнапірний.

Напірна аерація

Повітродувка або компресор подає стиснене повітря через трубу, яка сягає приблизно половини висоти аераційної колони, або окислювального бака. Потік бульбашок повітря окислює розчинені у воді сторонні речовини, а також видаляє розчинені у воді гази (сірководень, метан, вуглекислий газта інші). Ці гази видаляються через повітряний клапан, розташований зверху колони.

З колони вода надходить у засипний фільтр, де нейтралізуються домішки, окислені повітрям.

В результаті зникає неприємний смак та запах води.

Мал. 1. Система напірної аерації (аераційна колона).

Переваги:

• Компактний розмір установки.
• Немає потреби в насосній установці для подачі води споживачеві.
• Ефективне видалення розчинених у воді газів.

Безнапірна або відкрита аерація

Для безнапірної аерації використовується окислювальний бак із системою розриву струменя. Рівень води в ємності регулюється датчиком рівня, який подає сигнал на електромагнітний клапан. Цей клапан закриває або відкриває трубу, через яку вода подається в ємність.

Повітря в товщу води подається компресором низького тиску або повітродувкою через трубу, що закінчується дрібнопухирчастим аератором. Проходячи через нього, повітря утворює безліч дрібних бульбашок, які насичують воду киснем, окислюють домішки заліза та марганцю.

Окисли, як і в попередньому випадку, видаляються у фільтрі, який вода подається насосною установкоюз окисної ємності.

Мал. 2. Система безнапірної аерації

Переваги:

• За рахунок тривалої взаємодії води з потоком повітря в баку окислюється більше забруднень.
• Дозволяє створити запас води у разі її відключення, що особливо актуально для приватних будинків, де можливі перебої водопостачання.
• Підходить для будинків із низьким тиском води.

Основний недолік – процес займає багато часу.

Повітродувки для аерації води: вимоги та ціна

Повітродувка повинна мати поєднання таких властивостей, щоб аерація була ефективною:

• забезпечувати високу продуктивністьпри невеликому перепаді тиску;
• не забруднювати повітря, що подається масляною парою;
• довгий часпрацювати без зупинки;
• повітродувка для аерації повинна споживати якнайменше енергії, тому що інакше ціна процесу буде дуже висока.

Всім цим вимогам найкращим чиномвідповідають вихрові повітродувки для аерації - машини динамічної дії, які здатні забезпечувати чистий потік повітря без пульсацій тиску з продуктивністю до 2200 м3/год та надлишковий тиск до 1040 мбар. Також вони можуть називати вихровими вентиляторами, або вихровими вакуумними насосамизавдяки своїй багатофункціональності.

Якщо потрібно аерувати великі обсяги, наприклад, водойми для промислового розведення риби, або великі очисні станції, то можуть знадобитися нагнітач більшої продуктивності. Цю нішу займають роторні повітродувки для аерації типу Рутс, які утворюють потік повітря до 9771 м 3 /год.

Для систем малого обсягу, наприклад, аераційних колон, замість вихрової газодувки можна використовувати сухий пластинчасто-роторний компресор для аерації води, наприклад, Becker або VARP Rigel. Їхня продуктивність обмежена 500 м 3 /год, зате надлишковий тиск становить до 2200 мБар.

Повітродувка для аерації води вибирається, виходячи з вимог технологічного процесуАле якщо ціна критична, то в першу чергу зверніть увагу на вихрові газодувки VARP Alpha. В цілому, найдоступніша ціна у вихрових нагнітачів, далі йдуть пластинчасто роторні, а найдорожчими, але й найпотужнішими, є ротаційні повітродувки.

Повітродувки для вихрові аерації

Вихрові повітродувки, аерація для яких є одним з основних застосувань, представлені широким типорозмірним рядом і мають великий ціновий діапазон, що дозволяє вибрати найбільш ефективну машину саме для вашого завдання.

Повітродувки для аерації води, які можна купити у нашому каталозі, представлені такими марками.

VARP

Це новий бренд на російському ринку, який представлений широким. модельним рядомвихрових нагнітачів, що відповідають усім сучасним вимогамдо машин цього типу. Основні переваги газодувок VARP:

• демократична ціна при високій якості виготовлення та складання;
• довговічність, завдяки використанню оригінальних підшипників SKF та NSK ресурс понад 20 тис. ч. безперервної роботи;
• висока надійність забезпечується використанням високоміцного алюмінієвого сплаву та простою конструкцією;
• відмінні робочі характеристики, завдяки сучасним методампроектування.

Якщо вам потрібна стандартна повітродувка для аерування води, наприклад, ставка, зверніть увагу на серію Alpha . Вони можуть забезпечувати великий потік повітря за невеликого перепаду тиску. Їхня продуктивність становить до 2050 м3/год, а надлишковий тиск до 670 мБар.

Для глибоких водойм або ємностей невеликої площі краще підійдесерія Beta, яка забезпечує високий перепад тиску до 1040 мбар при невеликій продуктивності до 170 м 3 /год.

Для промислового застосування, наприклад очисних споруд або великих рибних господарств, потрібна потужна повітродувкадля аерації води серії Gamma. Вона забезпечує великий потік повітря до 750 м 3 /год при надмірному тиску до 1020 мбар.

Busch Samos

Високопродуктивні німецькі повітродувки, які часто використовуються для аерації води у великих водоймах та на очисних спорудах. Їхня продуктивність становить до 2640 м 3 /год, а перепад тиску в компресорному режимі до 500 мБар.

Переваги нагнітачів Busch:

• Використовуються енергозберігаючі двигуни, що дозволяє знизити споживану потужність. Це особливо актуально для промислових очисних споруд, оскільки аерація потребує великих енерговитрат.
• Якість німецького обладнання за невисокої вартості, оскільки фірма Busch встановила спеціальні ціни для Росії.
• Можуть довго працювати без зупинки і не потребують технічного обслуговування.
• Простий монтаж у горизонтальному або вертикальному положенні.

SEKO BL

Нагнітачі SEKO економ класу відповідають сучасним вимогам до вихрових нагнітачів. Доступна ціна поєднується з надійністю та високою якістюпристрої. Вони також можуть аерувати водоймища, забезпечуючи великий повітряний потік з продуктивністю до 1110 м 3 /год при перепаді тиску до 650 мбар, і мають ряд переваг:

• Оснащені двополюсними електродвигунами, які дозволяють тривалий час працювати без перерви.
• Широкий модельний ряд дозволяє підібрати повітродувку та аератори з оптимальними параметрами і не переплачувати за потужніші нагнітачі, якщо в них немає необхідності.
• Мінімум шуму та вібрацій, завдяки вбудованим глушникам та відсутності дисбалансу.

FPZ SCL

Італійські високонапірні нагнітач FPZ SCL створюють максимальний перепад тиску 650 мБар і представлені моделями з продуктивністю до 1022 м 3 /год і потужністю до 22 кВт. Ця повітродувка відмінно підходить як для аерації. невеликих ставківдля риби, так і для великих очисних споруд.

Основні переваги:

• Використовуються лише оригінальні підшипники SKF та NSK, які забезпечують не менше 25 тис. ч. безперервної роботи.
• Низьке енергоспоживання завдяки використанню італійських електродвигунів Bonora Motori високої ефективності.
• Ще більшу економію енергію забезпечує частотне регулюваннядо 70 Гц, що дозволяє точно настроїти продуктивність відповідно до заданих параметрів.
• Тривала робота можлива завдяки вбудованому захисту двигуна від перегріву.

Becker SV

Ще одна марка вихрових газодувок, які виробляють та збирають у Німеччині. Вони створюють перепад тиску до 865 мбар і забезпечують безперервний потік повітря з продуктивністю до 1050 м 3 /год і потужністю до 15 кВт.

Повітродувки Becker застосовуються для аерації - для очищення та насичення киснем води в ставках для розведення риби та ємностях очисних споруд, і хоча ціна їх вища, ніж, наприклад, у VARP чи SEKO, вони здобули відмінну репутацію та дуже популярні в Росії.

Переваги:

• Економне споживання енергії, що найважливіше для високопродуктивних машин.
• Повністю безмасляні, завдяки використанню незмазуваних підшипників.
• Виробники гарантують високий ресурс – не менше трьох років безперервної роботи.
• Використання вбудованої системи регулювання частоти обертання ротора підвищує ККД, дозволяє збільшити термін експлуатації та дозволяє відрегулювати продуктивність до оптимального значення кожної конкретної задачі.

Повітродувки ротаційні для аерації

Вихрове повітродувка не єдиний нагнітач, що підходить для аерації води, - для аеротенка великого об'єму має сенс купити високопродуктивну газодувку Рутса.

У нашому каталозі представлені 2 варіанти роторних повітродувок:

• VARP Altair забезпечують потік газу з продуктивністю до 7548 м 3 /год і надлишковим тиском до 980 мбар.
• LUTOS DT працюють з продуктивністю до 9771 м 3 /год і створює перепад тиску до 1000 мбар.

Ці машини виграють у продуктивності у вихрових, проте коштують дорожче. Вони мають всі властивості, що пред'являються до пристроїв аераційних установок очисних споруд:

1. Екологічність: не забруднюють газ, що нагнітається, масляною парою, так як проточна частина надійно ізольована від масляного картера динамічним лабіринтним ущільненням.
2. Низький рівень шуму та вібрацій.
3. Високий ККД.
4. Надійність та стабільна робота.
5. Ресурс роботи не менше ніж 100 тис. год.
6. Ротори ретельно збалансовані, що дозволяє обертатися їм із високою швидкістю та забезпечувати високу продуктивність при невеликих розмірах.
7. Може довго працювати без перерв.

Повітродувки для аерації стічних вод

Повітродувки для аерації представлені широким типорозмірним рядом, тому щоб купити відповідну модель, слід пам'ятати, що основна мета аерації стічних вод - постачання аеробних мікроорганізмів, що формують мул, необхідною кількістюкисню. А також забезпечення перемішування, щоб створити умови для взаємодії бактерій з органічною речовиною.

На аерацію стічних вод припадає 50..90% всієї потужності, споживаної каналізаційними очисними спорудами. Це дуже енерговитратний процес, тому повітродувки електричні для аерації вибираються, виходячи з умов оптимальної роботи.

Як відбувається очищення стічних вод?

Існує безліч варіантів систем для очищення стічних вод. Повітродувки використовуються в системах аеробного очищення, щоб постачати киснем аеробні бактерії, що переробляють органічні забруднення. Щоб розуміти, як відбувається процес очищення, розглянемо систему біоочищення з мембранним блоком.

Мал. 3. Система біологічного очищеннястічних вод з мембранним блоком

Спочатку стічні води надходять у пристрій механічного очищеннянаприклад, пісковловлювачі або спеціальні сітки.

Після цього вони надходять у усреднитель, у якому активно перемішуються стоки з різним складом, а потім рідинними насосами переміщуються в систему біоочищення. Ця система складається з денітрифікатора та аеротенку-нітрифікатора.

У денітрифікаторі встановлений аноксидний режим - у воді немає розчиненого кисню, але є хімічно пов'язаний у вигляді нітритів та нітратів. Органічні забруднення, що містяться в стічних водах, окислюються активним мулом (АІ) до газоподібних оксидів та молекулярного азоту. Щоб мул не осідав на дні, в аноксидній зоні встановлено мішалку.

Аеротенк - важлива частина очисної системи, в якій проходить процес біологічної очистки. У більшості випадків він є одно- або багатокамерним резервуаром. прямокутного перерізу, Виготовлений з бетону з гідроізоляційним покриттям, через який проходять стічні води. Забруднена рідина постійно перемішується з активним мулом (колоніями корисних аеробних мікроорганізмів, бактерій та найпростіших), а в ємність нагнітається потік повітря. Він насичує киснем воду, забезпечуючи життєдіяльність корисних мікроорганізмів, а також підтримує мул у зваженому стані. Компресори або повітродувки подають стиснене повітря крізь товщу води для насичення її киснем через дрібнопухирчасті аератори, які розташовані на дні аеротенків.

Компресори або повітродувки подають стиснене повітря крізь товщу води для насичення її киснем через дрібнопухирчасті аератори, які розташовані на дні аеротенків.

Для окислення органічних речовин та забезпечення нітрифікації концентрація розчиненого у воді кисню повинна бути близько 2..3 г/м 3 а концентрація АІ - порядку 4..10 г/м 3 .

У даному варіанті очисної системи замість вторинного відстійника в аеротенці-нітрифікаторі встановлено блок дрібнопористих мембран, в якому відбувається поділ чистої водита АІ.

Відфільтрована вода (пермеат) водонасосом подається в ємність з чистою водою, Звідки переміщається в систему знезараження ультрафіолетом, після чого подається споживачеві.

Відокремлений активний мул з нітрифікатора перекачується насосом денітрифікатор. Для видалення фосфору в потік АІ, ​​що переміщається, подається розчин хлорного заліза. Завдяки циркуляції АІ підтримується його концентрація в зоні біологічного очищення.

Розрахунок повітродувки для аерації (аеротенка). Як визначити продуктивність?

Процес аерації відбувається в аеробній зоні, тому фактично ми вирішуємо завдання, як підібрати повітродувку для аеротенка.

Вода з каналізаційних стоків надходить у резервуари-аеротенки, де має насичуватися достатньою кількістю кисню для окислення органічних речовин.

Отже, можна підібрати повітродувку за розміром бака, знаючи габарити системи водоочищення, біохімічне споживання кисню (БПК) стічних вод та їх середньодобову витрату, можна визначити необхідну об'ємну витрату та тиск повітря, що подаватиметься в аеротенк.

Питома витрата повітря, необхідного для аерації:

q aeration =2 L a/kh (м3 повітря/м3 стічних вод),

h , м - робоча глибина аеротенку - глибина, на яку занурюється аератор;

L a , кг/м 3 - БПК стічних вод, що подаються в аеротенк (0,002...0,003 кг/м 3 для розглянутої вище системи);

k , кг/м 4 - коефіцієнт використання повітря, який залежить від співвідношення площ аераторів та аеротенку та від співвідношення між глибиною та шириною аеротенка. Наприклад, при нагнітанні повітря через труби з перфорацією він становить всього 0,006 кг/м 4 а при використанні більш ефективної системи пористих пластин він в 2 рази більше 0,012 кг/м 4 .

Потік повітря, який повинен подавати в аеротенк нагнітач, дорівнює:

Q =q a eration Q w(м 3 /год),

де Q w, м 3 /год - середньодобова витрата стічних вод. Якщо цей параметр вам не відомий, то в першому наближенні його можна оцінити, знаючи робочий об'єм аеротенку V раб / t 1год = Q w(М3/год).

Величиною потоку Q і визначатиметься продуктивність повітродувок. Щоб забезпечити цей потік, можуть використовуватися кілька повітродувок з продуктивністю Q i, що працюють паралельно.

Як підібрати повітродувку для аеротенків за величиною тиску?

Необхідний тиск визначається, виходячи з глибини аеротенку:

p = p atm + Δ p + Δ p g (Мбар) ,

p atm - атмосферний тискприблизно дорівнює 1000 мБар;

Δ p= Δ p t+ Δ p a(Мбар), де Δ p t- втрати тиску під час руху потоку повітря від нагнітального патрубка повітродувки до виходу з аератора. Слід вибирати геометрію повітроводів так, щоб ця величина не перевищувала 30...35 мБар. Δ p a- Втрати тиску в аераторах, які залежать від конкретної моделі і даються в додається технічної документації, порядку 15.30 м Бар);

p g =ρgh - тиск шару води в аеротенці, де ρ - Щільність рідини, g - прискорення вільного падіння.

Найчастіше глибина аеротенків від 1 до 7 м, отже, необхідний надлишковий тиск 100..800 мБар, що добре вкладається в діапазон тисків, що створюється вихровими та ротаційними газодувками.

Знаючи величини продуктивності Q iта тиску p , можна підібрати повітродувки для аерації води по робочій точці, використовуючи калькулятор на сторінці

Ю.В. Горнєв (Генеральний директор ТОВ «Вістарос»)

Досить відомим є той факт, що від 60 до 75 відсотків енергоспоживання каналізаційних очисних споруд (КОС) міст та великих промислових підприємств припадають на подачу повітря до системи аерації. У цій статті розглядаються питання щодо можливої ​​економії енергоспоживання в системі аерації за рахунок застосування енергоефективних елементів системи.

Резерви економії енергоспоживання у системі аерації КОС величезні, можуть становити 70% і більше. Розглянемо основні елементи даної системи, які впливають на енергоспоживання. Якщо опустити такі питання, як необхідність підтримання у хорошому робочому стані трубопроводів подачі повітря тощо, то до них належать:

1. Наявність первинних відстійників на КОС, які дозволяють знизити біологічну потребу в кисню (БПК) і хімічну потребу в кисню (ХПК) стоків на вході аеротенків. Як правило, первинні відстійники вже присутні на більшості великих КОС.
2. Впровадження процесу нітрифікації-денитрифікації, що дозволяє збільшити кількість розчиненого кисню у активному зворотному мулі. Цей процесвсе ширше впроваджується під час будівництва та реконструкції КОС.
3. Своєчасне обслуговування та заміна аераторів.
4. Застосування керованих повітродувок оптимальної потужності, Впровадження єдиної системиуправління для всіх повітродувок.
5. Застосування спеціалізованих керованих клапанів у системі розподілу повітря за аеротенками.
6. Введення системи управління кожним клапаном та всіма клапанами за даними з датчиків розчиненого кисню, встановлених у басейнах аерації.
7. Застосування витратомірів повітря для стабілізації процесу розподілу повітря та оптимізації уставки за мінімальним рівнем розчиненого кисню для системи керування клапанами.
8. Введення в систему управління додаткового зворотного зв'язку по датчику амонію на виході з аеротенків (застосовується у певних випадках).

Перші два пункти (первинні відстійники та використання нітрифікації-денитрифікації) ставляться переважно до питань капітального будівництва на КОС й у статті докладно не розглядаються. Нижче розглядаються питання впровадження сучасних високотехнологічних модулів і систем, що дозволяють досягти суттєвого скорочення споживання електроенергії на КОС. Дані модулі та системи можуть впроваджуватись як паралельно з рішенням перших двох пунктів, так і незалежно від них.

Основним споживачем електроенергії у системі подачі повітря для аерації є повітродувки. Їх правильний вибірє основою енергозбереження. Без цього решта елементів системи не дасть потрібного ефекту. Проте ми почнемо не з повітродувок, а слідуватимемо тому порядку, в якому необхідно проводити підбір всіх модулів.

Аератори

Однією з основних характеристик аераторів є питома ефективність розчинення кисню, що вимірюється у відсотках на один метр глибини занурення аераторів. Для сучасних нових аераторів це значення становить 6% і навіть 9%, для старих аераторів може становити 2% і нижче. Конструкція аераторів і матеріали, що застосовуються, визначають термін їх експлуатації без втрати ефективності, який для сучасних системстановить від 6 до 10 років та більше. Вибір конструкції, кількості та розташування аераторів здійснюється за такими параметрами, як БПК і ГПК стоків на вході в систему аерації, за обсягом стоків, що надходять, в одиницю часу і по конструкції аеротенків. Якщо ми маємо справу з реконструкцією КОС з дуже старими аераторами, які перебувають у поганому стані, то, в деяких випадках, лише заміна аераторів та встановлення відповідних новим аераторам повітродувок дозволить скоротити енергоспоживання на 60-70%!

Повітродувки

Як сказано вище, повітродувки є основним елементом, що забезпечує економію споживаної електроенергії. Всі інші елементи дозволяють скоротити потребу в подачі повітря або зменшити опір повітряному потоку. Але якщо при цьому залишити старе некероване повітродувку з низьким ККД – економії не буде. Якщо на станції аерації використовується кілька некерованих повітродувок, то, теоретично, оптимізувавши інші елементи системи і досягши зниження потреби в подачі повітря, можна вивести з експлуатації і перевести в резерв кілька повітродувок з числа раніше задіяних і, таким чином, домогтися зниження енергоспоживання. Можна також намагатися компенсувати добові коливання потреби системи аерації в кисні шляхом просто увімкнення або відключення резервного повітродувки.

Проте значно ефективнішим є застосування керованої повітродувки, точніше, блоку з кількох керованих компресорів. Це дозволяє забезпечити подачу повітря у точній відповідності до потреби, яка суттєво змінюється протягом доби, а також змінюється залежно від сезону та інших факторів. Звичайна постійна подача повітря некерованими повітродувками завжди є надмірною і призводить до перевитрати електроенергії, а в деяких випадках і до порушення технологічного процесу нітрифікації денітрифікації через надлишок кисню в аеротенках. При цьому недолік подачі повітря призводить до перевищення забруднюючих речовин у стоку на виході КОС гранично допустимих концентрацій (ГДК), що неприпустимо.

Точне керування подачею повітря при постійному контролі рівня розчиненого кисню в аеротенках (а в деяких випадках – і при постійному автоматичному контролі концентрації амонію та інших забруднюючих речовин у стоку на виході з аеротенків) забезпечує оптимальний рівень енергоспоживання за умови гарантованої відповідності очищених стоків існуючим нормативам.

Необхідність наявності декількох повітродувок у блоці (наприклад, двох великих та двох маленьких) пов'язана з тим, що діапазон регулювання повітряного компресорадуже обмежений. Він знаходиться в межах, у кращому випадку, від 35 до 100% потужності, частіше від 45 до 100%. Тому одна керована повітродувка далеко не завжди може забезпечити оптимальну подачу повітря з урахуванням добових та сезонних змін потреби. На сьогодні найбільш відомими є три типи повітродувок: роторні, гвинтові та турбо.

Вибір потрібного типу повітродувки проводиться в основному наступним параметрам:

- максимальна та номінальна потреба подачі повітря – залежить від параметрів встановлених аераторів, які у свою чергу вибираються виходячи з їх ефективності та з потреби всієї системи аерації в розчиненому кисні, як було описано вище;

- необхідний максимальний надлишковий тиск на виході повітродувки - визначається максимально можливою глибиною стоків басейну аерації, точніше глибиною розташування аераторів, а також втратами тиску при проходженні повітря трубопроводом і через всі елементи системи, такі як засувки та ін.

Як правило в кожній керованій повітродувці є свій блок управління, також важлива наявність загального блокууправління всіма повітродувками, що забезпечує оптимальний режим їх експлуатації. Управління здебільшого здійснюється за тиском на виході блоку повітродувок.

Керовані повітряні клапани

Якщо в системі одна повітродувка (або блок повітродувок) подає повітря тільки в один басейн аерації, можна працювати без повітряних клапанів. Але, як правило, на станціях аерації блок повітродувок подає повітря для кількох аеротенків. В цьому випадку необхідні повітряні клапани на вході в кожну аеротенк для регулювання розподілу повітряного потоку. Додатково клапани можуть використовуватися на трубах, що розподіляють подачу повітря в різні зониодного аеротенка. Раніше для цілей використовувалися поворотні заслінки, керовані вручну. Однак для ефективного управліннясистемою аерації необхідно використовувати дистанційно керовані клапани.

До важливих характеристик керованих клапанів відносяться:

1. Лінійність показники управління, тобто. ступінь відповідності зміни положення приводу клапана (актуатора) зміни повітряного потоку через клапан у всьому діапазоні управління.
2. Похибка та повторюваність відпрацювання приводом клапана заданої уставки повітряним потоком. Визначається якістю клапана (лінійністю характеристики керування), приводу та системи керування приводом.
3. Падіння тиску на клапані в робочому діапазоні розкриття.

Падіння тиску на поворотних заслінках при частковому відкритті може бути значним і досягати 160-190 мбар, що призводить до великих додаткових енерговитрат.

Якщо в системі використовуються навіть найякісніші, але універсальні клапани (призначені як для води, так і для повітря), то падіння тиску на таких клапанах у робочому діапазоні розкриття (40-70%) зазвичай становить 60-90 мбар. Проста заміна такого клапана на спеціалізований повітряний клапан VACOMASS elliptic призведе до додаткової економії щонайменше 10% електроенергії! Це пов'язано з тим, що падіння тиску на VACOMASS elliptic у всьому робочому діапазоні не перевищує 10-12 мбар. Ще більшого ефекту можна досягти при використанні клапанів VACOMASS jet, для яких падіння тиску в робочому діапазоні не перевищує 5-6 мбар.

Керовані спеціалізовані повітряні клапани

VACOMASSфірмиBinder GmbH, Німеччина.

Часто у місці установки керованого клапана роблять звуження трубопроводу для застосування клапана оптимального типорозміру. Так як звуження і розширення виконується у вигляді труби Вентурі, це не призводить до суттєвого додаткового перепаду тиску на ділянці з клапаном. У той же час клапан меншого діаметра працює в оптимальному діапазонівідкриття, що забезпечує лінійність управління та мінімізацію перепаду тиску на самому клапані.

Датчики розчиненого кисню та система керування клапанами

БА1 - басейн аерації 1; БА2 - басейн аерації 2;

ПЛК - програмно-логічний контролер;

БВ – блок повітродувок;

F – витратомір повітря; Р – датчик тиску;

О2 – датчик розчиненого кисню

М – привід (актуатор) повітряного клапана

СУЗ - система управління засувкою (клапаном)

СУВ – система управління повітродувками

На малюнку представлено найбільш поширену схему управління процесом подачі повітря для декількох басейнів аерації. Якість очищення стоку в аеротенках визначається наявністю потрібної кількостірозчиненого кисню. Тому за основну контрольовану величину зазвичай приймають концентрацію розчиненого кисню [мг/літр]. Один або кілька датчиків розчиненого кисню встановлюють у кожну аеротенк. У системі управління задається уставка (встановлене середнє значення) концентрації кисню, з таким розрахунком, щоб мінімальна фактична концентрація кисню гарантовано забезпечувала низьку концентрацію шкідливих речовин(наприклад, амонію) у стоках на виході із системи аерації – у межах ГДК. Якщо об'єм стоків, що надходить, в той чи інший аеротенк зменшується (або зменшується його БПК і ГПК), то зменшується і потреба в кисні. Відповідно, кількість розчиненого кисню в аеротенці стає вище уставки і, за сигналом від датчика кисню, система управління засувками (СУЗ) зменшує розкриття відповідного повітряного клапана, що призводить до зменшення подачі повітря в аеротенк. Одночасно це призводить до збільшення тиску Р на виході блоку повітродувок. Сигнал від датчика тиску надходить на систему керування повітродувками (СУВ), яка зменшує подачу повітря. В результаті енергоспоживання повітродувок знижується.

Необхідно відзначити, що для вирішення задачі енергозбереження дуже важлива добре продумана оптимальна уставка заданої мінімальної концентрації розчиненого кисню в СУЗ.

Не менш важлива правильна та обґрунтована уставка заданого тиску Р на виході блоку повітродувок.

Витратоміри повітря

Основне завдання витратомірів повітря в системі аерації з погляду енергозбереження – це стабілізація процесу подачі повітря, що дозволяє знизити уставку концентрації розчиненого кисню для управління.

Система подачі повітря від блоку повітродувок у кілька аеротенків є досить складною, з погляду управління. У ній, як у будь-якій пневматичній системі, присутні взаємовплив і запізнення при відпрацюванні впливів, що управляють, і сигналів від датчиків зворотного зв'язку. Тому фактична концентрація розчиненого кисню постійно коливається біля заданого значення (уставки). Наявність витратомірів повітря та загальної системиуправління всіма клапанами дозволяє суттєво знизити час реакції системи та зменшити коливання. Що, своєю чергою, дозволяє знизити уставку, без побоювання перевищити ГДК амонію та інших шкідливих речовин у стоках на виході КОС. З досвіду компанії Binder GmbH введення в систему управління даних від витратомірів дозволяє отримати додаткову економію електроенергії близько 10%.

Крім того, якщо на КОС йде процес поетапної реконструкції системи аерації, при якому спочатку встановлюють аератори, клапани, систему керування клапанами та витратоміри повітря при збереженні старого повітродувки, а потім переходять до вибору нових керованих повітродувок, то дані щодо фактичної витрати повітря допоможуть зробити оптимальний вибірповітродувок, що призводить до суттєвої економіїпри їх закупівлі та експлуатації.

Відмінною особливістю витратомірів VACOMASS фірми Binder GmbH є їхня можливість працювати на коротких прямих ділянках «до» та «після» за рахунок спеціальних технологічних рішень, а також встановлюватися безпосередньо у блоці клапанів VACOMASS.

Датчик амонію

Датчик концентрації амонію може встановлюватися в каналі на виході стоків із системи аеротенків для контролю якості очищення. Крім того, введення показань від датчика амонію в систему керування дозволяє додатково стабілізувати систему та отримати додаткову економію електроенергії за рахунок подальшого зниження уставки концентрації розчиненого кисню.

Приклад організації системи управління подачею повітря в аеротенки з зворотним зв'язкомпо датчику розчиненого кисню (DO) та амонію (NH4).

Системи аерації, якими оснащуються промислові та локальні очисні споруди, призначені для штучного збагачення стічних вод киснем, що окислює сполуки заліза та інші домішки. Для цього використовується спеціальне вакуумне обладнання, що відповідає певним нормативам та вимогам. Зокрема, на очисних станціях встановлюються повітродувки для аерації різної продуктивності, що роблять процес очищення ефективним та екологічно безпечним. Компанія "Мегатехніка МСК" на вигідних умовах готова поставити зацікавленим підприємствам обладнання з необхідними вам параметрами.

Основні вимоги, що впливають на вибір повітродувок для аерації води

Природна аерація води неодмінна умовадля розмноження аеробних бактерій, що очищають воду, в природі вона відбувається безперервно. Однак для інтенсивної, форсованої системи аерації потрібні набагато більші об'єми повітря, для чого застосовується повітродувка для аерації роторної води або турбінного типу, що відповідає таким параметрам, як:

• здатність цілодобово подавати сухе повітря, що не містить мікрочастинок мастила, продуктів зносу або інших шкідливих домішок;
• максимальна безшумність роботи;
• номінальна продуктивність, що відповідає обсягам перероблених стоків;
• стійкість до корозії, перепадів температур та впливу атмосферних опадів;
• простота та невибагливість в обслуговуванні, експлуатації, довговічність, надійність та енергоефективність конструкції.

Які бувають повітродувки для аерації очисних споруд

Розрізняють повітродувки занурювального типу, що не потребують додаткових системахохолодження, та відцентрові, з багатоступеневим стиском. Для невеликих очисних споруд ми рекомендуємо обладнання, яке нагнітає повітря в пневмосистему за допомогою гвинтового блоку. Принцип роботи камери стиснення роторних повітродувок виключає можливість контакту олій з повітрям, а самі компресори відрізняються особливо низьким рівнем шумів та вібрацій, економічністю та компактністю, що важливо при розміщенні очисних станцій поблизу житлових масивів. Для очисних комплексів великих промислових підприємств більше підійдуть компресори, що стискають повітря рухом поршнів.

Ми підберемо для вас найефективніше рішення!

Московська компанія «Мегатехніка МСК» великому асортиментіпропонує повітродувки для аерації очисних споруд або штучних водойм, з параметрами, що уточнюються у кожному конкретному випадку. Враховується також можливість зміни продуктивності обладнання, що пов'язано з можливими сезонними коливаннями обсягу стічних вод та, як наслідок, різницею у споживанні стисненого повітря. за вигідним цінамми укомплектуємо ваше підприємство гвинтовими (роторними) або поршневими повітродувками від авторитетних виробників, які користуються популярністю на світовому та російському ринку. Достатньо зробити заявку в режимі онлайн і наші експерти зв'яжуться з вами для уточнення деталей.