污水处理用的罗茨鼓风机如何选型？

污水处理用罗茨鼓风机选型需要综合考虑多个因素，以下是详细步骤：

1. 确定所需的风量

计算方法：

根据污水处理工艺的类型和处理规模来计算。以 常见的活性污泥法为例，通常按照曝气池的容积和曝气时间来估算所需的空气量。一般每立方米污水需要的空气量为 5 - 15 立方米（具体数值因水质、水温、污泥浓度等因素而异）。计算公式为：，其中为所需空气量（立方米 / 小时），为单位污水需气量（立方米 / 立方米污水），为曝气池容积（立方米），为每天曝气小时数。

还可以通过实验或参考同类型污水处理厂的实际运行数据来确定风量。例如，一个处理量为 1000 立方米 / 天的小型污水处理厂，曝气池容积为 500 立方米，假设单位污水需气量为 10 立方米 / 立方米污水，每天曝气 24 小时，则立方米 / 小时。

考虑因素：

水质因素对风量有较大影响。如果污水中的有机物含量高，微生物分解所需的氧气量就大，那么需要的风量也会相应增加。例如，食品加工废水的有机物含量通常比生活污水高，处理时就需要更多的空气来满足微生物代谢的需求。

水温也是一个关键因素。水温较低时，水中溶解氧的饱和度较高，但微生物的代谢速度会减慢；水温较高时，微生物代谢加快，但水中溶解氧的饱和度会降低。因此，在不同水温条件下，需要适当调整风量。一般来说，夏季水温高，可能需要增加风量；冬季水温低，可适当减少风量，但也要考虑微生物的活性。

2. 确定所需的风压

计算方法：

风压主要用于克服管道阻力、曝气器阻力和水位差等。首先需要计算管道的沿程阻力和局部阻力，这可以通过达西 - 威斯巴赫公式（）和局部阻力公式（）来计算，其中为沿程阻力损失，为沿程阻力系数，为管道长度，为管道直径，为管道内空气流速，为重力加速度；为局部阻力损失，为局部阻力系数。然后考虑曝气器的阻力（一般由曝气器厂家提供）和水位差（曝气池水面与鼓风机安装位置的高度差），将这些阻力相加就 所需的风压。

例如，某污水处理厂曝气管道总长度为 100 米，管道直径为 0.3 米，空气流速为 10 米 / 秒，沿程阻力系数为 0.02，局部阻力系数总和为 2，曝气器阻力为 0.03MPa，水位差为 1 米（水的密度为 1000kg/m³，重力加速度为 9.8m/s²）。首先计算沿程阻力：，局部阻力：，水位差产生的压力：，则总风压约为（曝气器阻力换算为）。

考虑因素：

管道的布局和长度对风压影响显著。如果管道布局复杂，有较多的弯头、阀门等管件，局部阻力就会增加，从而需要更高的风压。例如，在一个大型污水处理厂中，曝气管道需要穿越多个建筑物和地下通道，管道的弯曲和分支较多，这就会导致局部阻力大幅增加，需要更高的风压来保证空气的正常输送。

曝气器的类型也会影响风压要求。不同的曝气器，如微孔曝气器、中孔曝气器和大气泡曝气器，其阻力特性不同。微孔曝气器由于气孔微小，产生的气泡小，氧气传质效率高，但阻力较大，通常需要较高的风压；而大气泡曝气器阻力相对较小，但氧气传质效率也较低。

3. 考虑工作环境

环境温度和湿度：

如果污水处理厂所在地区的环境温度变化范围大，需要考虑罗茨鼓风机在不同温度下的性能。在高温环境下，空气密度减小，鼓风机的性能可能会受到影响，需要适当增加电机功率或采取冷却措施；在低温环境下，可能需要对设备进行保温，防止润滑油凝固等问题。例如，在炎热的南方地区，夏季气温可能高达 40℃以上，罗茨鼓风机的进气温度升高，会导致其体积流量增加，压力降低，可能需要对风机的运行参数进行调整。

高湿度环境可能会导致设备生锈、腐蚀，因此需要选择具有良好防潮、防锈性能的罗茨鼓风机。对于靠近海边或气候潮湿地区的污水处理厂，空气中的盐分和水分含量较高，对设备的腐蚀性更强，应选用耐腐蚀材料制成的风机，如不锈钢材质的叶轮和机壳等部件。

防爆要求：

如果污水中含有易燃易爆的气体或物质，如在化工废水处理厂或含有有机溶剂的污水处理场所，需要选用防爆型罗茨鼓风机。防爆型风机通过特殊的设计和制造，能够防止电机、接线盒等部位产生火花，避免引发爆炸事故。例如，在处理石油化工废水时，废水中可能含有少量的石油蒸气等易燃易爆成分，此时就 使用防爆等级符合要求的罗茨鼓风机。

4. 选择合适的电机

电机功率：

根据风量和风压来确定电机功率。一般可以通过风机厂家提供的性能曲线或计算公式来计算。简单的计算公式为：，其中为电机功率（kW），为风量（立方米 / 小时），为风压（Pa），为风机效率（一般在 0.7 - 0.9 之间）。例如，若计算出的风量为 5000 立方米 / 小时，风压为 80kPa，风机效率为 0.8，则。在实际选型时，还需要考虑一定的余量，一般电机功率可适当放大 10% - 20%，以应对可能出现的风量、风压波动或设备老化等情况。

电机防护等级：

根据工作环境选择电机防护等级。如果环境潮湿、多尘或有腐蚀性气体，应选择防护等级较高的电机。例如，在一般的污水处理厂环境下，电机防护等级至少应为 IP54（防尘、防溅水）；如果环境恶劣，如在露天且靠近海边的污水处理厂，电机防护等级可能需要达到 IP55（防尘、防喷水）甚至更高。

5. 考虑噪音和振动

噪音控制：

污水处理厂通常位于城市或居民聚集区附近，为避免噪音污染，需要选择低噪音的罗茨鼓风机。可以通过查看风机的噪音指标（单位为分贝，dB）来选型。一般来说，三叶罗茨鼓风机比二叶罗茨鼓风机的噪音相对较低。同时，风机的安装方式和配套的消音设备也会影响噪音水平。例如，将风机安装在隔音罩内，或者采用带有消音器的罗茨鼓风机，可以有效降低噪音。

振动问题：

过大的振动会影响设备的使用寿命和运行稳定性。在选型时，可以了解风机的动平衡等级和振动控制措施。 的罗茨鼓风机通常在出厂前经过严格的动平衡测试，能够有效减少振动。此外，合理的基础设计和减震装置的使用也可以降低振动传递，如在风机底座安装橡胶减震垫或弹簧减震器等。