Воздуходувка для аэрации сточных вод: обслуживание и счёт за электроэнергию

Воздуходувки для аэрации сточных вод: крупнейшая статья по электроэнергии

Биологический процесс живёт на растворённом кислороде, и на станции с аэрацией его подаёт именно воздуходувка для аэрации. Аэрация обычно является крупнейшим отдельным потребителем электроэнергии на такой станции, и её часто называют равной примерно половине общего потребления, хотя доля меняется с процессом, глубиной воды и аэратором. Эту цифру следует читать как отправный метод, а не как спецификацию: полезное число — то, которое измерено на вашей собственной станции за период, достаточно долгий, чтобы показать тренд.

Эта же машина — и единая точка отказа для биологии. Остановку аэрации измеряют часами, прежде чем иловая смесь потемнеет, а показатели очищенной воды полезли вверх. Поэтому обслуживание воздуходувки — не хозяйственная мелочь, которую можно отложить до удобной недели.

Что должна делать воздуходувка и почему это не просто вентилятор

Воздуходувка должна переместить объём воздуха против давления. Давление задают глубина воды над аэраторами, потери в трубопроводах и состояние самих аэраторов, а не воздуходувка. Поэтому расход электроэнергии ступени аэрации определяет рабочая точка всей системы, а не одной машины.

Это же объясняет самую частую ошибку в диагнозе на станции с аэрацией. По мере загрязнения аэраторов давление, нужное для прохода того же количества воздуха, растёт, поэтому воздуходувка подаёт меньше воздуха при большей мощности. Эффективность воздуходувки выглядит упавшей, тогда как реальное изменение произошло ниже по потоку от неё. Замена машины по такому свидетельству тратит деньги не туда.

Какая машина подходит под задачу, глубину и схему управления, подтверждают с заводом по глубине вашего резервуара и вашему аэратору, потому что два семейства ведут себя по-разному вдали от своей расчётной точки. Машина объёмного действия держит расход почти независимо от давления; центробежная движется по кривой и эффективна только внутри диапазона, вне которого она быстро теряет эффективность и может войти в помпаж.

Обслуживание воздуходувки для аэрации сточных вод: регламент, предотвращающий отказы

• Фильтр на входе — очищают или заменяют по состоянию. Забитый фильтр — это перепад давления, за который машина платит непрерывно, а порванный пропускает пыль в зазоры.
• Смазка — уровень и состояние масла, с периодичностью, которую изготовитель задаёт для этой машины и этой задачи, а не с периодичностью, перенесённой с другой станции.
• Предохранительный и обратный клапаны — проверяют на свободу хода. Закисший предохранительный клапан — так и уничтожают воздуходувку, когда перекрывают клапан ниже по потоку.
• Вибрация и температура подшипников — записывают как тренд. Единичное измерение либо проходит, либо не проходит; тренд даёт недели предупреждения.
• Воздушный коллектор, прокладки и гибкие соединения — утечки в коллекторе под давлением стоят воздуха непрерывно, и это самая дешёвая в ремонте неисправность в этом списке.
• Резервная машина — прогоняйте её по графику. Воздуходувка, простоявшая год, — это не резерв; это допущение.

Эффективность воздуходувки для аэрации сточных вод: куда уходит электроэнергия

• Загрязнённые аэраторы. Эффективность воздуходувки для аэрации сточных вод решается здесь чаще, чем у самой машины, и эту неисправность чаще всего записывают не на ту статью.
• Избыточная аэрация. Уставка растворённого кислорода, удерживаемая высокой для успокоения, стоит электроэнергии напрямую и может стоить ещё раз там, где кислород, занесённый в аноксидную зону, подавляет денитрификацию.
• Дросселирование там, где место регулированию скорости. Закрытие клапана для снижения расхода оставляет машину потребляющей почти полную мощность, тогда как частотный привод снижает мощность вместе с расходом.
• Центробежная машина, удерживаемая вне своего диапазона, где она теряет эффективность и рискует войти в помпаж.
• Схема управления, не следующая за нагрузкой. Ночная нагрузка малой станции может составлять долю дневной, и постоянный расход воздуха — это и есть разница, оставшаяся в счёте.

Энергопотребление аэрации при очистке сточных вод: как превратить его в число

Список измерений достаточно короток, чтобы пройти его на любой станции. Расход воздуха — термомассовым расходомером или траверсой Пито в коллекторе. Давление нагнетания — на выходе воздуходувки и в коллекторе. Мощность двигателя — по счётчику киловатт-часов или по току и коэффициенту мощности. Растворённый кислород в аэротенке. И нагрузка, которую несёт станция, чтобы энергию можно было выразить на единицу выполненной работы.

Из этого выходят два отношения. Энергопотребление аэрации при очистке сточных вод лучше всего читать как энергию на килограмм кислорода, фактически поданного в воду, и как энергию на килограмм удалённой органической нагрузки. Первое говорит, справляются ли воздуходувка, коллектор и аэраторы со своей работой; второе — та цифра, которую сравнивают между сезонами и между годами.

Сравнивать нужно со своей собственной базовой линией, а не с публикуемым ориентиром, потому что публикуемая цифра предполагает тип аэратора, глубину резервуара и профиль нагрузки, принадлежащие другой станции. Станция, которая измеряет своё, может заметить смещение в течение месяца и найти аэратор, который его вызвал.

Управление растворённым кислородом при аэрации сточных вод

Управление растворённым кислородом при аэрации сточных вод начинается с уставки, которая является самым дешёвым рычагом в счёте, и с датчика, который её подаёт, — самого дешёвого пункта в списке обслуживания. Контур регулирования, считывающий ушедший вверх датчик, урезает воздух, нужный биологии; считывающий заниженный — аэрирует воду, которой он не нужен. Очистка и калибровка датчика и его проверка по второму показанию — работа, измеряемая минутами, и она сдвигает крупнейшую статью по электроэнергии на станции.

Уставку порядка 1.5–2 мг/л в аэрируемой зоне обычно приводят для станции, от которой ожидают нитрификации, и, как и любой диапазон в этой статье, её следует читать как отправный метод, а не как спецификацию, потому что верное значение зависит от процесса, перемешивания и нагрузки. Важно то, что уставка — это решение с ответственным, а не число, оставленное там, куда его поставил пусконаладчик.

Схема управления растёт вместе со станцией. Малая установка включает воздуходувку по таймеру или по сигналу растворённого кислорода. Более крупная корректирует частотный привод по измерению растворённого кислорода и часто сочетает это с пропорциональным расходу сигналом, чтобы воздух следовал за нагрузкой, а не гнался за датчиком. Режим отказа, за которым нужно следить, — контур, оставленный в ручном режиме и аэрирующий с постоянной интенсивностью все выходные с малой нагрузкой.

Замена воздуходувки для станций очистки сточных вод: когда деньги оправданы

• Закончились запасные части. Машину, для которой нет доступного рабочего колеса, уплотнения или подшипника, обслуживать нельзя, каким бы ни было её состояние сегодня.
• Задача больше не соответствует станции. Добавленный резервуар, более глубокие аэраторы или более тяжёлая нагрузка сдвигают рабочую точку, а машина на краю своего диапазона там неэффективна и ненадёжна.
• Дросселируемая машина с постоянной скоростью на переменной нагрузке. Там, где расход следует суточной кривой, машина с регулируемой скоростью обычно окупается по статье электроэнергии.
• Машина, шум или вибрация которой стали проблемой для объекта, а не только для самой машины.
• Электрическая совместимость, когда агрегат был поставлен под другую частоту или систему напряжения, чем та, на которой он стоит.

Решение должно опираться на измеренную энергию и на ситуацию с запасными частями, а не на возраст машины. Хорошо обслуживаемая старая воздуходувка, работающая в хорошей рабочей точке, может обходиться дешевле в эксплуатации, чем новая машина, удерживаемая вне своего диапазона, и измерение, которое показывает, какой из двух случаев у вас, — то самое, что описано выше.

Запасные части и остановка, которой не происходит

Список деталей для воздуходувки короток и предсказуем: фильтрующие элементы, масло и уплотнения, ремни или муфта, предохранительный клапан, комплект подшипников и гибкое соединение на нагнетании. На станции, биология которой зависит от воздуха, держать их — это не практика складского учёта, а защита процесса, и это разница между ремонтом, занимающим один день, и простоем, который длится, пока груз не пройдёт таможню.

Тот же список относится к приборам, которыми управляется воздуходувка. Датчик растворённого кислорода, его электролит и его калибровочный стандарт — расходные материалы, и станция, которая не держит ни одного из них, ведёт свою аэрацию по датчику, который никто не может поправить. Детали и сменная воздуходувка, подобранные под вашу модель и задачу, подтверждаются с заводом по вашему агрегату, а не заказываются по общему описанию.

Типичные ошибки

• Заменять воздуходувку, потому что выросло давление аэрации, тогда как виноваты были аэраторы.
• Оставлять датчик растворённого кислорода вне графика обслуживания и потом управлять счётом за аэрацию по ушедшему датчику.
• Годами гонять машину против дросселируемого клапана, потому что управление так и не перевели на регулирование скорости.
• Игнорировать фильтр на входе, пока перепад давления не станет заметным, и всё это время платить за это электроэнергией.
• Относиться к резервной воздуходувке как к запасной детали, а не как к машине. Чтобы быть резервом, её нужно прогонять.
• Сравнивать два года потребления электроэнергии станцией без поправки на нагрузку, погоду или замену аэраторов.

Самопроверка перед принятием счёта за аэрацию

• Записываются ли расход воздуха, давление нагнетания и мощность двигателя воздуходувок для аэрации или только растворённый кислород?
• Когда аэраторы проверяли в последний раз и отделён ли тренд давления от состояния воздуходувки?
• Очищают и калибруют ли датчик растворённого кислорода по графику и есть ли запасной на полке?
• Следует ли интенсивность аэрации за нагрузкой в течение дня и недели или она постоянна?
• Проверяют ли воздушный коллектор и гибкие соединения на утечки и есть ли запись об этом?
• Прогоняется ли резервная машина по графику и держат ли для неё запасные части?

От воздуходувки к станции

Аэрация — это то, на что биологическая станция тратит большую часть своей электроэнергии и где её биология наиболее уязвима, поэтому воздуходувка — это одновременно и предмет обслуживания, и предмет проектирования. Страница интегрированного оборудования MBR описывает, как система аэрации, мембрана и биология упаковываются вместе, а страница контейнерной станции очистки сточных вод описывает компоновку, в которой одна воздуходувка обслуживает целую станцию. Как выбирают интенсивность аэрации, аэратор и схему управления для конкретного агрегата, подтверждают с заводом по глубине вашего резервуара и вашей нагрузке, а не берут из общей цифры.