📩 Получите бесплатную смету — свяжитесь с нашими инженерами
Ответ в течение 4 рабочих часов · Отдел продаж в Великобритании работает с понедельника по пятницу с 8:00 до 18:00.
Пройдитесь по любому очистному сооружению с активным илом в Соединенном Королевстве — от огромных комплексов Thames Water, обслуживающих миллионы лондонцев, до более мелких, но не менее важных предприятий, управляемых Severn Trent или Yorkshire Water, — и вы сразу же услышите низкий, постоянный гул воздуходувок, подающих воздух в аэрационные резервуары. Этот сжатый воздух является двигателем биологической очистки. Без достаточного, непрерывного и, прежде всего, безмасляного сжатого воздуха аэробные бактерии, которые потребляют растворенные органические вещества, просто не могут выжить в достаточном количестве, чтобы соответствовать стандартам сброса Агентства по охране окружающей среды.
Проблема, которая десятилетиями сохраняется в водоочистной отрасли, на первый взгляд проста: традиционные воздуходувки Рутса с масляной смазкой, долгое время являвшиеся основным рабочим инструментом отрасли, вводят в воздушный поток микроскопические капли смазочного масла. В аэрационном бассейне эти капли образуют подавляющую поверхностную пленку на воде, препятствуя переносу кислорода из пузырьков в жидкость. В результате возникает двойная проблема: снижается биологическая эффективность и происходит вторичное загрязнение очищенных сточных вод, что создает проблемы с регулированием и потенциальные нарушения разрешительной документации. Безмасляный воздушный компрессор, специально разработанный для аэрации сточных вод, устраняет эту проблему в источнике.
Обладая более чем 18-летним практическим опытом в области проектирования и применения оборудования в водохозяйственной, пищевой, фармацевтической и тяжелой промышленности, наша команда в Ever Power работала напрямую с инженерами-технологами, операционными менеджерами и специалистами по закупкам, занимаясь проектированием, установкой и вводом в эксплуатацию безмасляных винтовых и центробежных воздуходувных систем в самых сложных условиях очистки сточных вод в Великобритании. В этой статье обобщен этот опыт и представлен практический ресурс для всех, кто рассматривает переход на безмасляный сжатый воздух для биологической аэрации, охватывающий технологии, производительность, нормативный контекст, данные реальных примеров и общую стоимость владения.
Научные основы аэрации без использования масла в системах активного ила
Процесс активного ила (АСИЛ) является основой биологической очистки сточных вод в Соединенном Королевстве. По сути, сточные воды поступают в аэрационный бассейн, где смешиваются с высокой концентрацией аэробных микроорганизмов, которые в совокупности называются взвешенными твердыми частицами смешанной жидкости (ВТСМ). Эти бактерии потребляют углеродсодержащие и азотсодержащие загрязняющие вещества, но для работы с максимальной метаболической эффективностью им необходимо постоянно поддерживать уровень растворенного кислорода (ДО) в пределах от 1,5 до 3,0 мг/л. Основным механизмом поддержания этого уровня кислорода является подача сжатого воздуха через мелкопузырьковые диффузоры на дне бассейна.
В безмасляном винтовом компрессоре сжатие достигается за счет двух взаимосвязанных винтовых роторов — мужского и женского — которые зацепляются без физического контакта, а критический зазор поддерживается за счет прецизионной геометрии подшипников и антифрикционных покрытий, а не смазочного масла. Это означает, что камера сжатия по своей природе изолирована от любых компонентов, смачиваемых маслом. В результате получается сертифицированный воздушный поток класса 0 по стандарту ISO 8573-1: нулевое количество обнаруживаемого масляного аэрозоля, нулевое количество масляных паров, нулевое количество жидкого масла. Когда этот воздух поступает в аэрационный бассейн, эффективность переноса кислорода (OTE) через мелкопузырьковые диффузоры работает на своем теоретическом максимуме, поскольку отсутствует поверхностно-активное загрязнение, препятствующее слиянию пузырьков.
Центробежные воздуходувки (турбовоздуходувки) представляют собой альтернативный безмасляный вариант, использующий высокоскоростные рабочие колеса, вращающиеся на магнитных или воздушных подшипниках — опять же, без масла в воздушном потоке. Обе технологии теперь предлагаются со встроенными частотно-регулируемыми приводами (ЧРП), позволяющими компрессору модулировать выходную мощность в реальном времени в ответ на показания датчика растворенного кислорода из резервуара. Именно в таком замкнутом контуре управления достигается существенная экономия энергии — обычно от 201 до 351 тонны по сравнению с альтернативными вариантами с фиксированной скоростью вращения и масляным охлаждением — на практике.
Почему важно использовать воздух без масла: реальная цена загрязненного воздуха при аэрации
Сбой биологического процесса
Даже концентрация масляного аэрозоля в 2–5 ppm образует на поверхности воды в аэрационном бассейне пленку, которая блокирует диффузию кислорода из пузырьковой фазы в жидкую. Уровень растворенного кислорода падает, нитрифицирующие бактерии — наиболее чувствительные организмы в сообществе осадка — начинают отмирать, а уровень аммиака в сточных водах опасно повышается, приближаясь к предельно допустимым значениям.
Риск нарушения нормативных требований
Разрешения на сброс сточных вод, выданные Агентством по охране окружающей среды, устанавливают строгие ограничения на содержание БПК, аммиака и взвешенных твердых частиц в очищенных сточных водах. Нарушение работы системы аэрации может привести к систематическому нарушению требований разрешения, что повлечет за собой официальные предписания о принудительном исполнении, обязательства по предоставлению публичной информации в соответствии с Правилами об экологической информации и значительные финансовые штрафы.
Энергоэффективность — это необходимость.
Аэрация обычно составляет 50–701 тонну от общего потребления электроэнергии очистными сооружениями. Британские водопроводные компании сталкиваются с растущим давлением в рамках пересмотра цен Ofwat PR24, требующего продемонстрировать повышение операционной эффективности. Безмасляные компрессоры с частотно-регулируемым приводом, работающие в соответствии с потребностью в растворенном кислороде в режиме реального времени, могут сократить счета за электроэнергию на 40 000–180 000 фунтов стерлингов в год на средних и крупных очистных сооружениях.
Засорение диффузора и техническое обслуживание
Загрязнение маслом ускоряет образование отложений на диффузорах с мелкопузырчатыми мембранами из ПТФЭ и ЭПДМ. Засоренные диффузоры увеличивают противодавление, еще больше снижают эффективность переноса кислорода и требуют дорогостоящего осушения резервуара для очистки или замены — как правило, каждые 3–5 лет вместо 10–12 лет, которые можно было бы обеспечить при подаче чистого воздуха без масла.
Технические характеристики
Серия безмасляных винтовых и турбовоздуходувок Ever Power — конфигурация для аэрации сточных вод
| Параметр | Безмасляный шнек (EP-OFS) | Турбонагнетатель (EP-TB) | Традиционные корни, пропитанные маслом |
|---|---|---|---|
| класс чистоты воздуха | ISO 8573-1 Класс 0 | ISO 8573-1 Класс 0 | Класс 3–5 (с маслом) |
| Диапазон расхода (м³/мин) | 2,5 – 45 | 8 – 120 | 5 – 80 |
| Давление на выходе (бар изб.) | 0,3 – 1,2 | 0,3 – 1,0 | 0,4 – 0,8 |
| Удельная энергия (кВт/м³/мин) | 4.2 – 5.8 | 3.8 – 5.2 | 6,5 – 8,4 |
| Совместимость с VSD | Стандарт | Стандарт | Необязательный |
| Уровень шума в дБ(А) на расстоянии 1 м | 68 – 76 | 62 – 70 | 78 – 90 |
| класс эффективности двигателя | IE4 / IE5 | ПМСМ | IE2 / IE3 |
| Типичный интервал технического обслуживания | 4000 часов | 8000 часов | 1500 часов |
| Предполагаемая экономия энергии по сравнению с Roots | 22 – 30% | 28 – 38% | Исходный уровень |
* Данные о производительности основаны на полевых измерениях на объектах в Великобритании и Европе. Фактические значения могут отличаться в зависимости от условий конкретного объекта. Для оценки характеристик объекта обратитесь к нашей инженерной команде.
Где в Великобритании используются безмасляные аэрационные компрессоры
Сфера применения выходит далеко за рамки муниципальных канализационных систем, хотя этот сегмент рынка остается крупнейшим в Великобритании.
Компания Anglian Water — очистные сооружения Питерборо-Ист, Англия
Сектор
Очистка муниципальных сточных вод
Расположение
Питерборо, Кембриджшир, Великобритания
Поставляемое оборудование
4 × EP-OFS 55 кВт VSD безмасляные винтовые воздуходувки
Эквивалент населения
120 000 PE · 3-полосная конфигурация ASP
Вызов
В течение более 14 лет в очистных сооружениях Питерборо-Ист для активного ила использовались три устаревших воздуходувки Рутса. Несмотря на регулярное техническое обслуживание, эти маслонасыщенные агрегаты образовывали видимую поверхностную пену во второй аэрационной полосе в летние пики, когда биологическая нагрузка увеличивалась из-за отдыхающих в близлежащих кемпингах. Эффективность нитрификации была на грани допустимого уровня аммиака (4 мг/л в год), и группа специалистов по энергетике обозначила эти воздуходувки как приоритетную задачу в соответствии с требованиями Ofwat по повышению эффективности AMP8.
Решение Ever Power
После детального обследования объекта и моделирования воздушных потоков, проведенных нашими инженерами-технологами в ходе двух визитов на объект, компания Ever Power выбрала четыре установки EP-OFS, каждая мощностью 55 кВт, сконфигурированные как три рабочих и одна резервная. Установки были оснащены встроенными контроллерами частотно-регулируемых приводов Allen-Bradley и напрямую подключены к системе SCADA объекта через Modbus RTU, что позволило полностью автоматизировать модуляцию в ответ на сигналы передатчика DO с каждой линии электропередачи. Монтаж был завершен в течение запланированного 10-дневного периода простоя, при этом бригада на объекте прошла обучение у наших инженеров по вводу в эксплуатацию.
Результаты измерений (через 12 месяцев после ввода в эксплуатацию)
31%
Снижение потребления электроэнергии на воздуходувной станции
112 тыс. фунтов стерлингов
Ежегодная экономия на затратах на электроэнергию
2,1 мг/л
Среднее содержание аммиака в сточных водах (по сравнению с пределом в 4 мг/л)
3,4 года
Простой срок окупаемости капиталовложений
Что говорят наши клиенты
«Мы заменили три наших маслонаполненных воздуходувки Рутса на безмасляные установки Ever Power на двух линиях аэрации на нашем заводе, обслуживающем около 85 000 человек в Восточном Мидлендсе. В течение шести недель после ввода в эксплуатацию поверхностный налет полностью исчез, и теперь контроль содержания растворенного кислорода работает безупречно. Одна только экономия энергии окупит затраты на установку менее чем за четыре года».
Дэвид Х.
Операционный менеджер, Региональная водопроводная компания, Ист-Мидлендс, Англия
«Наша очистная станция для сточных вод молочного завода в Шропшире испытывала проблемы с загрязнением маслом из-за старой системы воздуходувки — на аэрационном резервуаре буквально можно было увидеть маслянистую пленку. После детальной оценки объекта, проведенной их командой, мы выбрали турбовоздуходувку Ever Power, и разница оказалась поразительной. Никакого масла, меньше шума, и мы сократили расходы на электроэнергию, вырабатываемую воздуходувкой, на 281 0 ...
Сара М.
Менеджер по охране окружающей среды и устойчивому развитию · Группа предприятий по переработке молочной продукции · Шропшир, Англия
«Нам требовалась нестандартная конфигурация — компактный безмасляный винтовой воздуходув, который мог бы поместиться в очень ограниченном пространстве котельной на нашем биотехнологическом кампусе недалеко от Эдинбурга. Инженерная команда Ever Power работала с нами на протяжении четырех итераций проектирования и поставила устройство, изготовленное на заказ, с нестандартной ориентацией выходного отверстия и звукоизолирующим кожухом. Цена была конкурентоспособной, а сроки поставки точно соответствовали обещанным. Настоятельно рекомендуем».
Джеймс К.
Руководитель инженерного отдела · Фармацевтический биотехнологический кампус · Эдинбург, Шотландия
Разработано по вашим спецификациям — не стандартное изделие.
В Великобритании нет двух одинаковых очистных сооружений. Гидравлическая нагрузка, геометрия аэрационных бассейнов, существующая инфраструктура SCADA, доступное электроснабжение, акустические ограничения, связанные с близлежащими жилыми районами — все эти факторы требуют, чтобы решение по использованию сжатого воздуха было действительно разработано специально для данного объекта, а не просто выбрано из каталога.
На производственном предприятии Ever Power действует специализированная программа проектирования по индивидуальным заказам. Наши инженеры-технологи могут разработать и изготовить безмасляные винтовые и турбонагнетательные установки с нестандартными номинальными давлениями, нестандартным расположением выходного патрубка, звукоизолирующими кожухами, интегрированными панелями управления VSD и DO, вариантами с сертификатом ATEX для работы в средах с биогазом, вариантами воздушных блоков из нержавеющей стали для работы с агрессивными средами, а также двухвольтовыми конфигурациями для международного применения. Каждая установка проходит заводские приемочные испытания под полной нагрузкой перед отгрузкой, после чего предоставляются подробные сертификаты производительности.
Сроки от проектирования до поставки для нестандартных конфигураций обычно составляют 6–10 недель — одни из самых коротких в отрасли — поскольку мы контролируем весь производственный процесс собственными силами, а не полагаемся на сторонних поставщиков комплектующих. Для рамочных соглашений с британским водным сектором и повторных контрактов на поставку мы предлагаем выделенное управление счетами и программы гарантированного складирования запасных частей.
Возможности проектирования по индивидуальному заказу
◆
Настройка давления и расхода — устройства сконфигурированы с учетом точной глубины резервуара и перепада давления в диффузоре.
◆
Акустические системы — специально разработанные ограждающие конструкции, соответствующие требованиям проектирования на объектах с особыми характеристиками.
◆
Зона ATEX 1 / Зона 2 — варианты для обработки биогаза или осадка сточных вод.
◆
Интеграция с SCADA — поддержка Modbus RTU, Profibus DP, PROFINET, Ethernet/IP в стандартной комплектации.
◆
Контейнерные модульные установки — готовые к использованию воздуходувные станции для быстрого развертывания на объекте или временного использования.
◆
OEM-поставки — производство продукции под собственной и корпоративной торговой маркой для системных интеграторов Великобритании.
Обслуживание водоочистных сооружений по всей Англии, Шотландии, Уэльсе и Северной Ирландии.
Британский водный сектор работает в рамках особой нормативно-правовой и операционной системы, которую наши инженеры-технологи понимают на собственном опыте. Разрешения на сброс сточных вод от Агентства по охране окружающей среды, требования к эффективности AMP8 от Ofwat, руководящие документы UKWIR и обязательства в соответствии с Законом о водной промышленности — все это по-разному влияет на процесс разработки технических спецификаций для аэрационного оборудования по сравнению с другими мировыми рынками. Наша команда продаж и инженеров, работающая в Великобритании, обрабатывает запросы для объектов от Шотландского высокогорья до полуострова Корнуолл, обладая особым опытом поддержки проектов в основных водосборных регионах: долина Темзы, Северн-Трент, Англия, Нортумбрийский бассейн и Йоркшир.
9,000+
Очистные сооружения сточных вод Великобритании
10 водопроводных компаний
обслуживает различные регионы Великобритании
AMP8
мандат на повышение эффективности стимулирует инвестиции
EPR 2016
Рамочная система правил экологического лицензирования
На ваши вопросы ответят наши инженеры-разработчики.
Готовы устранить загрязнение маслом и сократить затраты энергии на аэрацию?
Получите подробное техническое предложение, разработанное специально для вашего объекта, от инженеров-проектировщиков компании Ever Power. Мы обслуживаем очистные сооружения, промышленные предприятия и рыбоводческие хозяйства по всей Великобритании.
[email protected] · Ответ гарантирован в течение 4 рабочих часов
© Ever Power · Безмасляные воздушные компрессоры для аэрации сточных вод · Великобритания · отредактировано gzl