Provzdušňování je proces nuceného nasycení vody vzduchem nebo kyslíkem. K zajištění tohoto procesu se používá nízkotlaký kompresor nebo provzdušňovací dmychadla, jejichž účelem je:
Existují 2 hlavní typy saturace kapalin kyslíkem: tlakové a netlakové.
Dmychadlo nebo kompresor dodává stlačený vzduch potrubím, které sahá přibližně do poloviny provzdušňovacího sloupce nebo nádrže okysličovadla. Proudění vzduchových bublinek okysličuje cizí látky rozpuštěné ve vodě a zároveň odstraňuje plyny rozpuštěné ve vodě (sirovodík, metan, oxid uhličitý a další). Tyto plyny jsou odváděny vzduchovým ventilem umístěným v horní části kolony.
Z kolony proudí voda do plnicího filtru, kde dochází k neutralizaci nečistot zoxidovaných vzduchem.
V důsledku toho zmizí špatný vkus a vůně vody.
Rýže. 1. Systém tlakového provzdušňování (aerační kolona).
výhody:
Pro beztlakové provzdušňování se používá oxidační nádrž se systémem tryskového rozbíjení. Hladinu vody v nádrži reguluje hladinový senzor, který vysílá signál do solenoidový ventil. Tento ventil uzavírá nebo otevírá potrubí, kterým je voda přiváděna do nádoby.
Vzduch je přiváděn do vodního sloupce kompresorem nízký tlak nebo dmychadlem potrubím zakončeným jemným bublinkovým provzdušňovačem. Procházející vzduchem vytváří mnoho malých bublinek, které nasycují vodu kyslíkem a oxidují nečistoty železa a manganu.
Oxidy se stejně jako v předchozím případě odstraňují ve filtru, do kterého se přivádí voda čerpací jednotka z oxidační nádrže.
Rýže. 2. Systém gravitačního provzdušňování
výhody:
Hlavní nevýhodou je, že proces trvá hodně času.
Aby bylo provzdušňování účinné, musí mít dmychadlo kombinaci následujících vlastností:
Všechny tyto požadavky nejlépe splňují vířivá dmychadla pro provzdušňování - dynamické stroje, které jsou schopny zajistit proudění čistého vzduchu bez tlakových pulzací s výkonem až 2200 m3/h a přetlak až 1040 mbar. Mohou se také nazývat vortexové ventilátory nebo vírové ventilátory. vakuové pumpy, díky své všestrannosti.
Pokud je třeba provzdušňovat velké objemy, například rybníky pro průmyslový chov ryb nebo velké čistírny odpadních vod, mohou být zapotřebí dmychadla s větší kapacitou. Tento výklenek je obsazen rotačními provzdušňovacími dmychadly typu Roots, které vytvářejí průtok vzduchu až 9771 m 3 /h.
U maloobjemových systémů, jako jsou provzdušňovací kolony, lze místo vírového dmychadla použít suchý rotační lopatkový vodní provzdušňovací kompresor, jako je Becker nebo VARP Rigel. Jejich produktivita je omezena na 500 m 3 / h, ale přetlak je až 2200 mBar.
Dmychadlo pro provzdušňování vody se vybírá na základě požadavků technologický postup, ale pokud je cena kritická, pak v první řadě věnujte pozornost vírovým plynovým dmychadlům VARP Alpha. Obecně nejdostupnější cenu mají vírová dmychadla, následují dmychadla s lopatkovým rotorem a nejdražší, ale také nejvýkonnější jsou rotační dmychadla.
Vírové dmychadla, pro které je provzdušňování jednou z hlavních aplikací, jsou prezentovány v široké škále standardních velikostí a mají široké cenové rozpětí, což vám umožňuje vybrat si nejúčinnější stroj speciálně pro váš úkol.
Dmychadla pro provzdušňování vody, která lze zakoupit v našem katalogu, zastupují následující značky.
Jedná se o novou značku na ruském trhu, která je zastoupena širokým modelová řada vírová dmychadla, která splňují všechny moderní požadavky na stroje tohoto typu. Hlavní výhody plynových dmychadel VARP:
Pokud hledáte standardní dmychadlo pro provzdušňování vody, jako je jezírko, pak nehledejte nic jiného než řadu Alpha. Mohou zajistit vysoký průtok vzduchu s malým poklesem tlaku. Jejich produktivita je až 2050 m3/h a přetlak až 670 mBar.
Pro hluboká jezírka nebo nádoby malá plocha by se hodily lépeŘada Beta, která poskytuje vysokou tlakovou ztrátu až 1040 mbar při nízké produktivitě až 170 m 3 / h.
Průmyslové aplikace, jako jsou čistírny odpadních vod nebo velké rybí farmy, vyžadují výkonné dmychadlo na provzdušňování vody z řady Gamma. Poskytuje velký průtok vzduchu až 750 m 3 /h při přetlaku až 1020 mBar.
Vysoce výkonná německá dmychadla, která se často používají k provzdušňování vody ve velkých nádržích a čistírnách odpadních vod. Jejich produktivita je až 2640 m 3 /h a tlaková ztráta v režimu kompresoru je až 500 mBar.
Výhody kompresorů Busch:
Dmychadla ekonomické třídy SEKO splňují moderní požadavky na vírová dmychadla. Dostupná cena se snoubí se spolehlivostí a vysokou kvalitou zařízení. Mohou také provzdušňovat zásobníky, poskytující velký průtok vzduchu o kapacitě až 1110 m 3 / h při tlakové ztrátě až 650 mBar a mají řadu výhod:
Italská vysokotlaká dmychadla FPZ SCL vytvářejí maximální tlakovou ztrátu 650 mBar a jsou k dispozici v modelech s výkonem až 1022 m 3 /h a výkonem až 22 kW. Toto dmychadlo je skvělé jak pro provzdušňování malé rybníky pro ryby a pro velké čistírny odpadních vod.
Hlavní výhody:
Další značka vírových plynových dmychadel, které jsou vyráběny a montovány v Německu. Vytvářejí tlakovou ztrátu až 865 mbar a zajišťují nepřetržitý průtok vzduchu o kapacitě až 1050 m 3 / h a výkonu až 15 kW.
Dmychadla Becker se používají k provzdušňování - k čištění a okysličování vody v rybnících a nádržích čistíren odpadních vod, a i když je jejich cena vyšší než například u VARP nebo SEKO, získala si výbornou pověst a v Rusku se těší velké oblibě.
výhody:
Vírové dmychadlo není jediné dmychadlo vhodné pro provzdušňování vody - pro velkoobjemovou provzdušňovací nádrž má smysl pořídit si vysoce výkonné plynové dmychadlo Roots.
Náš katalog představuje 2 možnosti pro rotační dmychadla:
Tyto stroje překonávají vírové stroje, ale jsou dražší. Mají všechny vlastnosti požadované pro provzdušňovací zařízení v čistírnách odpadních vod:
Dmychadla pro provzdušňování jsou nabízena v široké škále standardních velikostí, takže k nákupu vhodný model Je třeba připomenout, že hlavním účelem provzdušňování odpadních vod je dodat aerobním mikroorganismům, které tvoří kal, potřebné množství kyslíku. Stejně jako poskytování míchání k vytvoření podmínek pro interakci bakterií s organickou hmotou.
Provzdušňování odpadních vod tvoří 50 až 90 % celkové energie spotřebované čističkami odpadních vod. Jedná se o energeticky velmi náročný proces, proto jsou elektrická dmychadla pro provzdušňování vybírána na základě optimálních provozních podmínek.
Existuje mnoho možností pro systémy čištění odpadních vod. Dmychadla se používají v systémech aerobní čištění dodávat kyslík aerobním bakteriím, které zpracovávají organické polutanty. Abychom pochopili, jak proces čištění probíhá, uvažujme biopurifikační systém s membránovou jednotkou.
Rýže. 3. Systém biologického čištění odpadních vod s membránovým blokem
Nejprve odpadní voda vstupuje do zařízení pro mechanické čištění, například do lapačů písku nebo speciálních sítí.
Poté vstupují do homogenizátoru, ve kterém se aktivně míchá odpadní voda různé složení a poté jsou pomocí kapalinových čerpadel přemístěny do systému biologického čištění. Tento systém se skládá z denitrifikátoru a provzdušňovací nádrže-nitrifikátoru.
Denitrifikátor je nastaven na anoxický režim – ve vodě není rozpuštěný kyslík, ale je tam chemicky vázaný kyslík ve formě dusitanů a dusičnanů. Organické polutanty obsažené v odpadních vodách se aktivovaným kalem (AS) oxidují na plynné oxidy a molekulární dusík. Aby se zabránilo usazování kalu na dně, je v anoxické zóně instalováno míchadlo.
Provzdušňovací nádrž je důležitou součástí čistícího systému, ve kterém probíhá proces biologického čištění. Ve většině případů se jedná o jedno nebo vícekomorovou nádrž obdélníkový úsek, z betonu s hydroizolačním nátěrem, kterým prochází odpadní voda. Kontaminovaná kapalina se neustále míchá s aktivovaným kalem (kolonie prospěšných aerobních mikroorganismů, bakterií a prvoků) a do nádoby je vháněn proud vzduchu. Nasycuje vodu kyslíkem, zajišťuje životně důležitou aktivitu prospěšných mikroorganismů a také udržuje kal v suspenzi. Kompresory nebo dmychadla dodávají stlačený vzduch vodním sloupcem k jeho nasycení kyslíkem pomocí jemnobublinných provzdušňovačů, které jsou umístěny na dně provzdušňovacích nádrží.
Kompresory nebo dmychadla dodávají stlačený vzduch vodním sloupcem k jeho nasycení kyslíkem pomocí jemnobublinných provzdušňovačů, které jsou umístěny na dně provzdušňovacích nádrží.
Pro oxidaci organických látek a zajištění nitrifikace by koncentrace kyslíku rozpuštěného ve vodě měla být řádově 2,3 g/m3 a koncentrace AI řádově 4,10 g/m3.
V této verzi systému úpravy je místo sekundární usazovací nádrže instalován blok jemných porézních membrán v provzdušňovací nádrži-nitrifikátor, ve kterém dochází k separaci čistou vodu a AI.
Filtrovaná voda (permeát) je přiváděna vodním čerpadlem do nádoby s čistou vodou, odkud je převedena do ultrafialového dezinfekčního systému, po kterém je dodávána spotřebiteli.
Oddělený aktivovaný kal z nitrifikátoru je čerpán do denitrifikátoru. K odstranění fosforu se do pohybujícího se proudu AI přivádí roztok chloridu železitého. Díky cirkulaci AI je jeho koncentrace udržována v zóně biologického čištění.
Proces provzdušňování probíhá v aerobní zóně, takže vlastně řešíme problém, jak vybrat dmychadlo do aerační nádrže.
Voda ze splašků odtéká do provzdušňovacích nádrží, kde musí být nasycena dostatečným množstvím kyslíku, aby došlo k oxidaci organických látek.
Proto si můžete vybrat dmychadlo podle velikosti nádrže se znalostí rozměrů systému úpravy vody, biochemické spotřeby kyslíku (BSK) odpadní vody a jejího průměrného denního průtoku, můžete určit požadovaný objemový průtok a vzduch; tlak, který bude přiváděn do provzdušňovací nádrže.
Specifická spotřeba vzduchu potřebná k provzdušňování:
q provzdušňování = 2 L a/kh (m 3 vzduchu/m 3 odpadní vody),
h , m - pracovní hloubka provzdušňovací nádrže - hloubka, do které je provzdušňovač ponořen;
L a , kg/m 3 - BSK odpadní vody, která je přiváděna do provzdušňovací nádrže (0,002 až 0,003 kg/m 3 pro systém diskutovaný výše);
k , kg/m 4 - koeficient využití vzduchu, který závisí na poměru ploch provzdušňovačů a provzdušňovací nádrže a na poměru mezi hloubkou a šířkou aerační nádrže. Například při čerpání vzduchu perforovaným potrubím je to pouze 0,006 kg/m 4 a při použití více efektivní systém u porézních desek je to 2krát více než 0,012 kg/m 4.
Průtok vzduchu, který musí kompresor dodávat do provzdušňovací nádrže, se rovná:
Q =q A erace Q w(m 3 / h),
Kde Q w, m 3 / h - průměrný denní průtok odpadních vod. Pokud vám tento parametr není znám, lze jej pro první přiblížení odhadnout na základě znalosti pracovního objemu provzdušňovací nádrže PROTI otrok / t 1 hodina = Q w(m3/h).
Velikost průtoku Q a určí se výkon dmychadel. Pro zajištění daného průtoku je k dispozici několik dmychadel s kapacitou Q i, pracující paralelně.
Požadovaný tlak je určen na základě hloubky provzdušňovací nádrže:
p=p atm + Δ p+ Δ p g (mbar) ,
p atm - atmosférický tlak přibližně rovný 1000 mbar;
Δ p= Δ p t+ Δ p A(mbar), kde Δ p t- ztráta tlaku, když se proud vzduchu přesouvá z výtlačného potrubí dmychadla k výstupu z provzdušňovače. Geometrie vzduchovodů by měla být zvolena tak, aby tato hodnota nepřesáhla 30..35 mBar. Δ p A- tlakové ztráty v perlátorech, které závisí na konkrétním modelu a jsou uvedeny v příloze technickou dokumentaci, asi 15..30 mbar);
p g =ρgh - tlak vodní vrstvy v provzdušňovací nádrži, kde ρ - hustota kapaliny, G - zrychlení volného pádu.
Nejčastěji je hloubka provzdušňovacích nádrží od 1 do 7 m, požadovaný přetlak je tedy 100..800 mBar, což dobře zapadá do tlakového rozsahu vytvářeného vírovými a rotačními plynovými dmychadly.
Znát hodnoty výkonu Q i a tlak p , můžete si vybrat dmychadla pro provzdušňování vody podle pracovního bodu pomocí kalkulačky na stránce
Vzduchová dmychadla pro provzdušňování při čištění odpadních vod
klíčová slova: biologické čištění, dmychadla, provzdušňování
Biologické čištění je dnes jednou z nejekologičtějších metod čištění průmyslových a komunálních odpadních vod. Nasycení upravené vody kyslíkem je nezbytnou podmínkou pro efektivní aerobní biologický proces čištění. Toho je dosaženo pomocí vzduchových dmychadel určených pro stlačování a dodávání vzduchu a pro vytváření podtlaku.
Popis:
Biologické čištění je v současnosti jedním z nejekologičtějších způsobů čištění vod průmyslových i domovních odpadních vod. Pro efektivní proces aerobního biologického čištění předpoklad je nasycení vyčištěných vod kyslíkem. K tomuto účelu se používají dmychadla ke stlačování a čerpání vzduchu, jakož i k vytvoření vakua.
Při výběru zařízení pro úpravny jsou uvedeny dmychadla zvláštní pozornost. Průtok vzduchu potřebný pro čištění odpadních vod závisí na spotřebě kyslíku procesu, požadované účinnosti odstraňování kontaminantů a použité technologii čištění. Potřebné množství přiváděného vzduchu při čištění v provzdušňovacích nádržích závisí na složení a teplotě odpadní vody, geometrických vlastnostech aeračních nádrží a typu použitých aerátorů.
Odhadovaný pracovní tlak, které by dmychadla měla vytvořit, je třeba brát na základě hloubky aerátorů v provzdušňovacích nádržích a tlakových ztrát v síti přívodu vzduchu a samotných provzdušňovačů.
Rozsah požadovaného výkonu dmychadla se v závislosti na daných podmínkách může výrazně lišit a může být několik kubických metrů vzduchu až desetitisíce. Dmychadla používaná k provzdušňování odpadních vod musí přitom bez ohledu na velikost splňovat následující požadavky.
1. Provzdušňování je jedním z energeticky nejnáročnějších procesů. Až 70 % energie v čistírnách odpadních vod spotřebují aerační systémy. Jedním z nejdůležitějších požadavků je tedy vysoká energetická účinnost použitých dmychadel. Dle požadavků regulačních dokumentů je nutné zvážit možnost využití tepla stlačeného vzduchu pro potřeby čistírny odpadních vod. Doporučuje se používat dmychadlo, které umožňuje regulovat průtok přiváděného vzduchu. Je to dáno denní a sezónní nerovnoměrností přítoku odpadních vod a také změnami jak teploty odpadní vody, tak i teploty vzduchu vstupujícího do dmychadel. Při použití technologií biologického odstraňování dusíku a fosforu se doporučuje zajistit flexibilní nebo stupňovité řízení systému přívodu vzduchu do aeračních nádrží pomocí automatizační techniky.
2. Dmychadla by měla mít minimální dopad na životní prostředí prostředí. Třída čistoty stlačeného vzduchu je regulována podle GOST R ISO 8573–1–2016 “ Stlačený vzduch. Část 1. Nečistoty a třídy čistoty“, který je shodný s mezinárodní normou ISO 8573–1:2010* „Stlačený vzduch. Část 1: Nečistoty a třídy čistoty“ (ISO 8573–1: 2010). V současnosti se doporučují používat bezolejová dmychadla. Absence oleje má příznivý vliv na udržení vitální aktivity bakterií a mikroorganismů při čištění čistírenských kalů, jejichž vzduch neobsahuje částice oleje. Obsah vzduchu je zvláště nepřijatelný, pokud se voda po čištění musí znovu použít.
3. Dmychadlo by mělo pracovat co nejtišeji, protože zvýšená hladina hluku má negativní dopad na personál zapojený do provozu zařízení čistírny.
4. Dmychadlo musí být navrženo pro provozní podmínky, to znamená být odolné vůči korozi, změnám teploty a srážkám.
5. Dmychadla by měla být snadno ovladatelná.
Moderní čistírny jsou vybaveny provzdušňovacími systémy, které čistí pitnou a odpadní vodu umělým nasycením vzduchem, který okysličuje obsažené organické látky. K provedení tohoto procesu se používá specializovaný kompresor. Protože vytváří tlak až 1 bar, nazývá se nízkotlaký nebo dmychadlo. Společnost EcoTechAvangard nabízí dmychadla pro čistírny odpadních vod od mnoha předních výrobců za konkurenceschopné ceny.
Čistírny mohou být vybaveny pístovými nebo šroubovými kompresory. Princip činnosti zařízení prvního typu je založen na kompresi plynu při pohybu pístů. Dmychadla druhého typu pracují pomocí šroubového bloku (rotoru), který čerpá směs vzduchu a oleje do pneumatického systému. Šroubové modely se nejčastěji používají v malých podnicích, protože jsou kompaktní, ekonomické, mohou pracovat nepřetržitě a mají nízkou hladinu vibrací a hluku. Princip jejich činnosti vylučuje kontakt vzduchu s olejem v kompresní komoře, takže výstupem je kvalitní bezolejový vzduch.
Ponorné. Tyto dmychadla jsou instalovány pod vodou a pracují tiše. Čistírny vybavené těmito zařízeními proto mohou být umístěny v blízkosti obytných prostor. Ponorné kompresory nevyžadují přídavný systém chlazení, protože kapalina, ve které jsou umístěny, nezávisle odstraňuje přebytečné teplo, což zvyšuje produktivitu tohoto zařízení a výrazně prodlužuje jeho životnost. Provoz takových instalací je plně automatizovaný. Tlaková čidla instalovaná v systému monitorují stav sacích filtrů.
Odstředivý. Tyto dmychadla mají vysoký výkon a jsou instalovány v léčebných komplexech s vysokou produktivitou. Konstrukčně jsou kompresory tohoto typu nízkotlaká zařízení, ve kterých se provádí vícestupňová komprese. Výkon odstředivých mechanismů vyžaduje u některých modelů nucené mazání a instalaci vodního chladicího systému.
Systémy EPU. Ponorné modely řady EVW jsou instalovány na dně provzdušňovacích nádrží, takže hluk, který produkují, je absorbován vodou. Kapalina navíc ochlazuje tělo přístroje a tím zvyšuje jeho životnost.
Robuschi. Italské kompresory značky Robuschi se vyznačují vysokým výkonem a lze je instalovat ve velkých průmyslových odvětvích. Všechny části zařízení jsou vyrobeny z kalené oceli a splňují moderní evropské normy kvality.
Hiblow. Modely japonské společnosti Hiblow jsou kompaktní, nízkohlučné a vysoce spolehlivé. Jsou široce používány v každodenním životě a v podnicích s nízkou spotřebou. Princip jejich činnosti je založen na využití elektromagnetických vibrací, které snižují spotřebu energie a zvyšují efektivitu instalací.
Yu.V. Gornev ( Generální manažer Vistaros LLC)
Je známou skutečností, že 60 až 75 procent energetické spotřeby čistíren odpadních vod (ČOV) měst a velkých průmyslových podniků pochází z přívodu vzduchu do aeračního systému. Tento článek pojednává o otázkách možných úspor ve spotřebě energie v aeračním systému prostřednictvím využití energeticky účinných prvků systému.
Rezervy na úsporu spotřeby energie v systému provzdušňování ČOV jsou obrovské, mohou být až 70 % i více. Zvažme hlavní prvky tohoto systému, které významně ovlivňují spotřebu energie. Pokud pomineme takové problémy, jako je potřeba udržovat potrubí přívodu vzduchu atd. v dobrém provozním stavu, pak mezi ně patří:
První dva body (primární usazovací nádrže a zavedení nitrifikace-denitrifikace) se týkají spíše problematiky investiční výstavba na CBS a v tomto článku nejsou podrobně diskutovány. Níže pojednáváme o implementaci moderních high-tech modulů a systémů, které umožňují dosáhnout výrazného snížení spotřeby elektrické energie na ČOV. Tyto moduly a systémy lze realizovat jak paralelně s řešením prvních dvou bodů, tak i nezávisle na nich.
Hlavním spotřebitelem elektrické energie v systému přívodu provzdušňovacího vzduchu jsou dmychadla. Jejich správná volba je základem úspory energie. Bez toho všechny ostatní prvky systému neposkytnou požadovaný efekt. Nezačneme však dmychadly, ale budeme se řídit pořadím, ve kterém je potřeba vybrat všechny moduly.
Jednou z hlavních charakteristik aerátorů je specifická účinnost rozpouštění kyslíku, měřená v procentech na metr hloubky ponoření aerátorů. U moderních nových perlátorů je tato hodnota 6 % a dokonce 9 % u starých perlátorů může být 2 % nebo nižší. Konstrukce perlátorů a použité materiály určují jejich životnost bez ztráty účinnosti, která se u moderních systémů pohybuje od 6 do 10 let i více. Volba konstrukce, počtu a umístění provzdušňovačů se provádí podle takových parametrů, jako je BSK a CHSK odpadních vod na vstupu do aeračního systému, objem přiváděné odpadní vody za jednotku času a návrh provzdušňovacích nádrží. Pokud řešíme rekonstrukci ČOV s velmi starými perlátory umístěnými v špatný stav, pak v některých případech pouze výměna perlátorů a instalace dmychadel odpovídajících novým perlátorům sníží spotřebu energie o 60-70%!
Jak již bylo zmíněno výše, dmychadla jsou hlavním prvkem, který zajišťuje úspory ve spotřebě energie. Všechny ostatní prvky snižují potřebu přívodu vzduchu nebo snižují odpor proudění vzduchu. Pokud ale necháte staré neřízené dmychadlo s nízkou účinností, nedojde k žádné úspoře. Je-li v provzdušňovací stanici použito více neřízených dmychadel, lze teoreticky optimalizací ostatních prvků systému a dosažením snížení potřeby přívodu vzduchu vyřadit z provozu a převést do rezervy několik dmychadel z dříve používaných a tím dosáhnout snížení spotřeby energie. Můžete se také pokusit kompenzovat denní výkyvy v potřebě kyslíku v aeračním systému jednoduchým zapnutím nebo vypnutím záložního ventilátoru.
Mnohem efektivnější je však použití řízeného dmychadla, přesněji řečeno bloku více řízených kompresorů. To umožňuje zajistit dodávku vzduchu přesně v souladu s poptávkou, která se výrazně mění v průběhu dne a také se mění v závislosti na ročním období a dalších faktorech. Obvyklá stálá dodávka vzduchu neřízenými dmychadly je vždy nadměrná a vede k nadměrné spotřebě energie, v některých případech k narušení nitrifikace-denitrifikace v důsledku přebytku kyslíku v provzdušňovacích nádržích. Nedostatečný přívod vzduchu zároveň vede k tomu, že škodliviny na odtoku odpadních vod z ČOV překračují maximální přípustné koncentrace (MAC), což je nepřijatelné.
Přesné řízení přívodu vzduchu při neustálém sledování hladiny rozpuštěného kyslíku v provzdušňovacích nádržích (a v některých případech i neustále). automatické ovládání koncentrace amonia a dalších znečišťujících látek v odpadní vodě na výstupu z provzdušňovacích nádrží) zajišťuje optimální úroveň spotřeby energie a zároveň zajišťuje, že upravovaná odpadní voda splňuje stávající normy.
Potřeba mít několik dmychadel v jednotce (například dvě velká a dvě malá) je způsobena tím, že rozsah ovládání vzduchového kompresoru je velmi omezený. Pohybuje se v nejlepším případě od 35 % do 100 % výkonu, častěji od 45 % do 100 %. Jedno řízené dmychadlo proto nemůže vždy zajistit optimální přívod vzduchu s ohledem na denní a sezónní změny poptávky. Dnes jsou nejznámější tři typy dmychadel: rotační, šroubové a turbo.
Výběr správný typ dmychadla vyrábí především následující parametry:
- maximální a nominální potřeba přívodu vzduchu - závisí na parametrech instalovaných provzdušňovačů, které jsou zase voleny na základě jejich účinnosti a potřeby celého aeračního systému na rozpuštěný kyslík, jak je popsáno výše;
- požadovaný maximální přetlak na výstupu z dmychadla je dán maximální možnou hloubkou odtoků provzdušňovací nádrže, přesněji hloubkou provzdušňovačů a dále tlakovými ztrátami při průchodu vzduchu potrubím a všemi prvky dmychadla. systém, jako jsou ventily atd.
Zpravidla má každé řízené dmychadlo vlastní řídící jednotku, důležité je také mít společnou řídící jednotku pro všechna dmychadla, zajišťující optimální režim jejich provoz. Ve většině případů se regulace provádí na základě tlaku na výstupu z dmychadla.
Pokud má systém jedno dmychadlo (nebo řadu dmychadel) přivádějící vzduch pouze do jedné provzdušňovací nádrže, pak je možné provozovat bez vzduchových ventilů. Na provzdušňovacích stanicích však zpravidla dmychadlo dodává vzduch do několika provzdušňovacích nádrží. V tomto případě jsou na vstupu do každé provzdušňovací nádrže zapotřebí vzduchové ventily pro regulaci distribuce proudu vzduchu. Kromě toho lze ventily použít na potrubí, které rozděluje přívod vzduchu do různých zón stejné provzdušňovací nádrže. Dříve se pro tyto účely používaly ručně ovládané klapky. Pro efektivní řízení aeračního systému je však nutné používat dálkově ovládané ventily.
NA důležité vlastnostiřízené ventily zahrnují:
Pokles tlaku na klapkách při částečném otevření může být poměrně významný a může dosáhnout 160-190 mbar, což vede k velkým dodatečným nákladům na energii.
Pokud systém používá i ty nejkvalitnější, ale univerzální ventily (určené pro vodu i vzduch), je tlaková ztráta na takových ventilech v rozsahu provozního otevření (40-70%) obvykle 60-90 mbar. Jednoduchá výměna takového ventilu za specializovaný vzduchový ventil VACOMASS eliptic povede k další úspoře energie nejméně o 10 %! To je způsobeno skutečností, že tlaková ztráta na eliptici VACOMASS v celém provozním rozsahu nepřesahuje 10-12 mbar. Ještě většího efektu lze dosáhnout při použití proudových ventilů VACOMASS, u kterých tlaková ztráta v provozním rozsahu nepřesahuje 5-6 mbar.
Řízené vyhrazené vzduchové ventily
VACOMASSspolečnostiPořadač GmbH, Německo.
V místě instalace řízeného ventilu se často provádí zúžení potrubí, aby se použil ventil optimální velikosti. Vzhledem k tomu, že kontrakce a expanze jsou prováděny ve formě Venturiho trubice, nevede to k žádnému významnému dodatečnému poklesu tlaku v oblasti ventilu. Ventil s menším průměrem zároveň pracuje v optimálním rozsahu otevření, což zajišťuje lineární ovládání a minimalizuje pokles tlaku na samotném ventilu.
BA1 – provzdušňovací nádrž 1; BA2 – provzdušňovací nádrž 2;
PLC – programový logický kontrolér;
BV – dmychadlový blok;
F – měřič průtoku vzduchu; P – snímač tlaku;
O2 – senzor rozpuštěného kyslíku
M – pohon (aktor) vzduchový ventil
CPS – systém ovládání ventilů
SUV – systém ovládání ventilátoru
Obrázek ukazuje nejběžnější schéma řízení procesu přívodu vzduchu pro několik provzdušňovacích nádrží. Kvalita čištění odpadních vod v provzdušňovacích nádržích je dána přítomností potřebného množství rozpuštěného kyslíku. Proto se za hlavní kontrolovanou hodnotu obvykle považuje koncentrace rozpuštěného kyslíku [mg/litr]. V každé provzdušňovací nádrži je instalován jeden nebo více senzorů rozpuštěného kyslíku. Řídicí systém nastaví požadovanou hodnotu (stanovenou průměrnou hodnotu) pro koncentraci kyslíku tak, aby byla zaručena minimální skutečná koncentrace kyslíku pro zajištění nízké koncentrace škodlivých látek (například amonia) v odpadní vodě na výstupu z provzdušňovacího systému - v rámci MPC. Pokud se sníží objem přiváděné odpadní vody do konkrétní aerační nádrže (nebo se sníží její BSK a CHSK), pak se sníží i potřeba kyslíku. V souladu s tím se množství rozpuštěného kyslíku v provzdušňovací nádrži zvýší nad nastavenou hodnotu a na základě signálu z kyslíkového senzoru systém řízení ventilu (VCS) omezí otevření odpovídajícího vzduchového ventilu, což vede ke snížení přívod vzduchu do provzdušňovací nádrže. To zároveň vede ke zvýšení tlaku P na výstupu z dmychadla. Signál z tlakového snímače je posílán do řídicího systému dmychadla (BCS), což snižuje přívod vzduchu. V důsledku toho se snižuje spotřeba energie dmychadel.
Nutno podotknout, že pro vyřešení problému úspory energie je velmi důležité promyšlené optimální nastavení pro danou minimální koncentraci rozpuštěného kyslíku v řídicím systému.
Neméně důležité je správné a odůvodněné nastavení uvedeného tlaku P na výstupu z dmychadla.
Hlavním úkolem průtokoměrů vzduchu v aeračním systému z hlediska úspory energie je stabilizace procesu přívodu vzduchu, což umožňuje snížit nastavení koncentrace rozpuštěného kyslíku pro řídicí systém.
Systém přívodu vzduchu z dmychadla do několika provzdušňovacích nádrží je z hlediska ovládání poměrně složitý. V něm, jako v každém pneumatickém systému, dochází ke vzájemnému ovlivňování a zpoždění při zpracování řídicích akcí a signálů ze zpětnovazebních senzorů. Skutečná koncentrace rozpuštěného kyslíku proto neustále kolísá kolem nastavené hodnoty (nastavené hodnoty). Dostupnost měřičů průtoku vzduchu a společný systém ovládání všech ventilů může výrazně zkrátit dobu odezvy systému a snížit výkyvy. Což zase umožňuje snížit nastavenou hodnotu bez obav z překročení maximální povolené koncentrace amonia a dalších škodlivých látek v odpadních vodách na výstupu z ČOV. Na základě zkušeností společnosti Binder GmbH umožňuje zavedení dat z průtokoměrů do řídicího systému další úspory energie ve výši asi 10 %.
Pokud navíc ČOV prochází etapovou rekonstrukcí aeračního systému, kdy nejprve instalují perlátory, ventily, systém ovládání ventilů a měřiče průtoku vzduchu při zachování starého dmychadla a poté přistoupí k výběru nových řízených dmychadel, pak údaje o skutečném průtoku vzduchu pomohou vyrobit optimální výběr dmychadel, což vede k výrazným úsporám při jejich nákupu a provozu.
Charakteristickým rysem průtokoměrů VACOMASS od společnosti Binder GmbH je jejich schopnost pracovat na krátkých přímých úsecích „před“ a „po“ díky speciálním technologickým řešením a také možnost instalace přímo do ventilového bloku VACOMASS.
Pro kontrolu kvality čištění lze do kanálu na výstupu odpadní vody ze systému provzdušňovací nádrže nainstalovat čidlo koncentrace amonia. Zavedení odečtů z amoniového senzoru do řídicího systému navíc umožňuje dále stabilizovat systém a získat další úspory energie dalším snížením nastavené hodnoty koncentrace rozpuštěného kyslíku.
Příklad organizace řídicího systému pro přívod vzduchu do provzdušňovacích nádrží se zpětnou vazbou ze senzoru rozpuštěného kyslíku (DO) a amonium (NH4).
