Пройдитесь по любому муниципальному очистному сооружению в Соединенном Королевстве — от среднего предприятия в Йоркшире до крупного городского объекта под Манчестером — и вы услышите постоянный гул воздуходувных систем, подающих сжатый воздух в резервуары биологической аэрации. Этот процесс, известный как аэрация активным илом, является сердцем современной очистки сточных вод. Микроорганизмы, взвешенные в смешанной жидкости, потребляют растворенные органические загрязнители, но только при условии непрерывного и надежного поступления кислорода. Без достаточной аэрации биологическая система разрушается, качество очищенных сточных вод резко падает, и предприятие рискует превысить допустимые пределы сброса, установленные Агентством по охране окружающей среды. Таким образом, воздушный компрессор, или, точнее, низконапорный безмасляный воздуходув, — это не второстепенное оборудование, а двигатель, обеспечивающий эффективность биологической очистки каждый час каждого дня.
На протяжении десятилетий роторные воздуходувки Рутса с масляной смазкой были стандартом в отрасли. Они механически просты, относительно недороги в приобретении и хорошо знакомы обслуживающему персоналу. Проблема в том, что машины с масляной смазкой неизбежно допускают попадание следовых количеств смазки в воздушный поток. В аэрационном резервуаре это масло образует тонкую пленку на поверхности воды, которая препятствует переносу кислорода, подавляет микробную активность и вносит углеводородное загрязнение в среду, где главной целью является биологическая очистка. Операторы долгое время считали это неизбежным компромиссом. Но это не так. Современные безмасляные воздушные компрессоры — в частности, двухвинтовые и центробежные воздуходувки, разработанные для подачи безмасляного воздуха с производительностью 1001 TP5T — коренным образом изменили возможности аэрации сточных вод как с технической, так и с экономической точки зрения.
📧 Получите бесплатную смету сегодня!
Наши инженеры отвечают в течение 24 часов. Запросы из Великобритании приветствуются.
Почему для аэрации сточных вод необходим действительно безмасляный сжатый воздух?
Процесс очистки сточных вод с использованием активного ила зависит от поддержания хрупкой микробной экосистемы. Аэробные бактерии, простейшие и другие организмы образуют биологические хлопья, которые агломерируют взвешенные твердые частицы и поглощают растворенный органический углерод. Эти организмы требуют эффективности переноса кислорода, которая чрезвычайно чувствительна к поверхностному натяжению на границе раздела воздух-вода внутри аэрационного резервуара. Даже концентрация минерального масла в два-три миллиграмма на литр в смешанной жидкости, как показали исследования в области экологической инженерии, снижает эффективность переноса кислорода на восемь-пятнадцать процентов. За год непрерывной работы на предприятии, счета за электроэнергию которого уже исчисляются сотнями тысяч фунтов стерлингов, это, казалось бы, небольшое снижение приводит к существенному увеличению энергопотребления и одновременному ухудшению качества сточных вод.
Помимо проблемы переноса кислорода, существует еще один нормативный аспект, который британские операторы не могут игнорировать. В соответствии с Законом о водной промышленности и рамками разрешений на сброс сточных вод Агентства по охране окружающей среды, любое поступление углеводородов в процесс очистки, которое может попасть в конечные сточные воды, подлежит тщательному контролю. Хотя попадание масла из обычных воздуходувок само по себе редко приводит к прямому нарушению условий разрешения, оно увеличивает общую нагрузку на качество, с которой должны справляться операторы, и усложняет управление осадком, поскольку загрязненный маслом биологический осадок имеет сниженную ценность для сельскохозяйственного применения в соответствии со Стратегией биоресурсов Великобритании. Переход на сертифицированную безмасляную систему воздушных компрессоров полностью исключает этот путь загрязнения, упрощая как управление процессом, так и отчетность перед регулирующими органами.
Отсутствие загрязнения маслом
Поток воздуха сертифицирован по стандарту ISO 8573-1 Class 0 — при любой рабочей нагрузке в аэрационный бассейн не попадают масляные аэрозоли, пары или частицы.
20%+ Энергосбережение
Интеграция привода с регулируемой скоростью и усовершенствованная геометрия ротора обеспечивают документально подтвержденное снижение энергопотребления, превышающее 20%, по сравнению с традиционными роторными воздуходувками с фиксированной скоростью.
Сокращение затрат на техническое обслуживание
Не требуется замена масла, масляных фильтров и обслуживание маслоотделителя. Интервалы технического обслуживания увеличены до 4000+ часов, что сокращает время простоя оборудования и затраты на протяжении всего срока службы.
Соблюдение нормативных требований
Поддерживает соблюдение требований Агентства по охране окружающей среды Великобритании в отношении разрешений и соответствует целевым показателям эффективности OFWAT для инвестиционных программ AMP8 на предприятиях водоснабжения.
Как работает безмасляный винтовой воздуходув в системе биологической аэрации
Двухвинтовой безмасляный воздуходувка работает по принципу объемного сжатия, но с существенным конструктивным отличием от своего аналога с масляным наполнением: мужской и женский роторы обрабатываются с субмикронной точностью и поддерживаются в точной синхронизации зубчатыми передачами, а не смазочной масляной пленкой. Поскольку роторы никогда физически не соприкасаются друг с другом или с корпусом, смазка в камере сжатия не требуется. Воздух всасывается на входе, задерживается между лопастями ротора и постепенно сжимается по мере вращения роторов, прежде чем выйти под требуемым давлением — обычно от 0,4 до 1,0 бар избыточного давления для аэрации активного ила. Весь процесс сжатия является безмасляным в самом истинном механическом смысле, а не просто фильтруется после него.
Центробежные (турбо) воздуходувки работают по другому принципу, используя высокоскоростное рабочее колесо для передачи кинетической энергии воздушной массе, после чего эта энергия преобразуется в давление в спиральном корпусе. Поскольку в зоне сжатия отсутствуют контактные поверхности, безмасляная работа является неотъемлемой частью конструкции. Регулируемые направляющие лопатки на входе и приводы с регулируемой скоростью позволяют центробежным воздуходувкам с исключительной точностью следовать сигналу заданного значения растворенного кислорода от системы SCADA предприятия, плавно увеличивая или уменьшая расход в широком диапазоне регулирования без колебаний или скачков давления, которые ранее ограничивали применение центробежных машин в водоочистке. На крупных муниципальных предприятиях — предприятиях, обрабатывающих потоки свыше 100 мегалитров в сутки — турбовоздуходувки стали предпочтительной технологией, в то время как двухвинтовые безмасляные установки остаются высококонкурентными на небольших и средних предприятиях по всей Англии, Шотландии и Уэльсе.
Схема процесса аэрации
Фильтрация входящего воздуха
Компрессия без масла
Охладитель после охлаждения
Диффузоры с мелкими пузырьками
Биологическая терапия
Технические характеристики
В таблице ниже приведены основные технические параметры безмасляных воздуходувок Ever Power, предназначенных для аэрации сточных вод. Указанные значения представляют собой стандартные характеристики при эталонных условиях (ISO 1217 Ed.4, 20 °C, 1 бар абс., 0% относительная влажность). Данные о производительности, специфичные для вашего объекта, могут быть предоставлены по запросу с учетом фактической высоты над уровнем моря, температуры на входе и целевого давления на выходе.
| Параметр | Безмасляный винтовой воздуходув | Центробежный (турбо) воздуходувка | Воздуходувка Roots с масляным наполнением (Legacy) |
|---|---|---|---|
| Диапазон расхода (м³/мин) | 1 – 80 | 20 – 600+ | 0,5 – 120 |
| Давление на выходе (бар изб.) | 0,3 – 1,5 | 0,4 – 1,0 | 0,3 – 1,0 |
| Классификация нефти | ISO 8573-1 Класс 0 | ISO 8573-1 Класс 0 | Загрязнённая нефтью |
| Удельная энергия (кВт на м³/мин) | 4.8 – 6.2 | 4.2 – 5.5 | 6,5 – 8,5 |
| Уровень шума (дБ(А) на расстоянии 1 м) | 72 – 78 | 70 – 75 | 82 – 92 |
| VSD (преобразователь частоты) | Стандарт | Стандарт | Необязательный |
| Интервал технического обслуживания (часы) | 4000–8000 | 8000 – 16000 | 1500 – 3000 |
| Типичный срок окупаемости | 18–30 месяцев | 24–42 месяца | — |
Примеры применения в водном и промышленном секторах Великобритании.
Потребность в надежном безмасляном аэрационном воздухе выходит далеко за рамки традиционных муниципальных очистных сооружений. В разнообразной промышленной базе Соединенного Королевства все чаще используются биологические методы очистки, поскольку предприятия сталкиваются с ужесточением условий получения разрешений на сброс промышленных сточных вод и ростом платы за утилизацию сточных вод. Производители продуктов питания и напитков — пивоварни в Бертон-он-Тренте, молочные заводы в Сомерсете, производители безалкогольных напитков в Мидлендсе — эксплуатируют собственные очистные сооружения, использующие идентичную технологию аэрации. Фармацевтические производственные площадки, особенно в Кембриджском биотехнологическом кластере и в сложившемся фармацевтическом коридоре Северо-Западной Англии, также используют высокочувствительные биологические системы очистки, где риск загрязнения биомассы углеводородами совершенно неприемлем как с технологической, так и с нормативной точки зрения.
Для поддержания здоровья рыбоводческих хозяйств и рыбоводных заводов необходимо поддерживать уровень растворенного кислорода в узких пределах, а безмасляные системы сжатого воздуха служат как дополнительным источником оксигенации, так и основным двигателем аэрации биофильтров рециркуляционных систем аквакультуры (RAS). Даже на установках анаэробного сбраживания (AD), где основной процесс, конечно же, протекает без кислорода, безмасляные воздуходувки необходимы для этапов подготовки биогаза, аэрации фильтрата и систем постобработки дигестата. Общая проблема во всех этих областях применения одна и та же: наличие масла в потоке технологического воздуха создает проблемы, которые значительно перевешивают любую экономию средств, полученную за счет приобретения более дешевого оборудования с масляной смазкой.
Муниципальные очистные сооружения
Непрерывная круглосуточная работа, эквивалент населения от 5000 до 500 000+ человек. Управление с помощью частотно-регулируемого привода (ЧРП) связано с датчиками растворенного кислорода для точного следования за нагрузкой.
Сточные воды пивоваренных и пищевых предприятий
Высокая биохимическая нагрузка (БПК) от процессов ферментации и промывки. Воздух без масла сохраняет целостность биологических хлопьев в периоды пиковой продуктивности.
Фармацевтические предприятия
Нулевая допустимая степень загрязнения. Сертификация ISO 8573-1 класса 0 является базовым требованием для производственных площадок, регулируемых стандартами GMP.
Аквакультура и рециркуляционная аквакультура
Аэрация биофильтров в системах рециркуляции. Загрязнение маслом смертельно для скота — поставка сертифицированного безмасляного корма не подлежит обсуждению.
Фильтрат со свалки
Агрессивные химические реакции фильтрата требуют использования совместимых с материалами и не требующих сложного обслуживания воздуходувок. Безмасляные винтовые установки надежно справляются с потоками, богатыми аммиаком.
Промышленные установки МБР
Воздух, используемый для промывки мембранного биореактора, должен быть абсолютно свободен от масла, чтобы предотвратить необратимое загрязнение мембраны и сохранить ее проницаемость.
Успех клиентов: реальные примеры внедрения по всей Великобритании
Эффективность любой технологии подтверждается не техническими характеристиками, а практической реализацией. В следующем примере описывается типичная установка из нашего портфеля проектов в Великобритании, а также приводятся отзывы операторов предприятий и инженеров по закупкам, которые перешли на безмасляную аэрацию.
Пример из практики · Йоркшир, Великобритания · Муниципальное водоснабжающее предприятие
Замена шести роторных воздуходувок на установке по переработке активного ила производительностью 95 000 эквивалентных рабочих.
Водопроводная компания из Йоркшира, эксплуатирующая очистные сооружения с активным илом, рассчитанные на 95 000 человек, использовала шесть маслосмазываемых роторных воздуходувок, установленных в конце 1990-х годов. К 2021 году затраты на техническое обслуживание значительно возросли, попадание масла в аэрационные каналы приводило к образованию стойкой поверхностной пленки, а удельное энергопотребление установки на аэрацию составляло 7,8 кВт·ч на килограмм удаленного БПК — значительно выше современных показателей. После проведения технико-экономического обоснования при поддержке компании Ever Power в 2022 году были введены в эксплуатацию четыре двухвинтовых безмасляных воздуходувки со встроенным частотно-регулируемым приводом. В течение двенадцати месяцев работы на полной мощности удельное энергопотребление снизилось до 5,4 кВт·ч на кг удаленного БПК (снижение на 311 тонн БПК), поверхностная масляная пленка полностью исчезла, а показатели соответствия нормам по содержанию аммиака в сточных водах улучшились с 941 тонн БПК до 99,21 тонн БПК в пробах, соответствующих допустимому пределу в 3 мг/л. При текущих промышленных тарифах в Великобритании ежегодная экономия на электроэнергии на этом предприятии составляет приблизительно 185 000 фунтов стерлингов.
31%
Снижение энергопотребления
185 тыс. фунтов стерлингов
Ежегодная экономия
99.2%
Соблюдение условий согласия
0
События, связанные с загрязнением нефтью
“
Мы двадцать лет занимались протоколами по удалению нефти. Установка безмасляных винтовых воздуходувок в одночасье решила всю проблему. Данные о биологической эффективности говорят сами за себя — с момента ввода в эксплуатацию у нас не было ни одного случая утечки аммиака.
— Менеджер по технологическим процессам, Водохозяйственная компания Йоркшира, Великобритания
“
Объемы наших промышленных сточных вод сильно колеблются между производственными циклами. Благодаря регулировке скорости вращения установок Ever Power, система воздуходувок автоматически подстраивается под нагрузку. Потребление электроэнергии для аэрации снизилось, и мы получаем более высокую степень нитрификации, чем когда-либо прежде.
— Инженер по инженерным сетям, Midlands Brewery Group, Великобритания
“
С точки зрения аудита MCERTS, возможность продемонстрировать сертификацию ISO 8573-1 Class 0 для нашей системы подачи аэрационного воздуха значительно упростила наш ежегодный экологический аудит. Команда инженеров Ever Power с самого начала понимала наши нормативные требования.
— Менеджер по соблюдению экологических норм, фармацевтическая компания в Шотландии, Великобритания
Производственные возможности Ever Power и возможности индивидуального проектирования
Компания Ever Power располагает специализированным производственным комплексом, оснащенным прецизионными обрабатывающими центрами с ЧПУ, автоматизированным оборудованием для притирки роторов и полномасштабной испытательной камерой, способной воспроизводить любые условия на объектах Великобритании — от уровня моря до высоты 600 метров. Наша инженерная команда обладает более чем восемнадцатилетним опытом работы в области низконапорных безмасляных систем сжатого воздуха, и мы применяем эти знания в рамках структурированного процесса индивидуальной настройки, который начинается с анализа условий на входе и заканчивается комплексным системным решением, а не просто продуктом из каталога.
Для британских клиентов, работающих в сфере очистки сточных вод и промышленных стоков, наши услуги по индивидуальной настройке включают: изготовление на заказ сборочных установок с воздуходувками и трубопроводами из нержавеющей стали, рассчитанных на работу в агрессивных средах с конденсатом; сертификацию ATEX Zone 2 для установки на полигонах твердых бытовых отходов и анаэробных установках; разработку индивидуальных панелей управления с интеграцией Ethernet/IP или Modbus RTU в существующие SCADA-платформы; и проектирование акустических кожухов для соответствия нормативным требованиям по уровню шума на чувствительных объектах. Каждая установка проходит заводские испытания перед отправкой и сопровождается отчетом о заводских приемочных испытаниях, засвидетельствованным независимой стороной. Мы можем сконфигурировать системы от одной компактной воздуходувки, обслуживающей небольшую блочную установку, до многоблочных параллельных массивов для крупных муниципальных объектов, и наши инженеры-проектировщики посетят ваш объект в Великобритании на любом этапе процесса закупок — от первоначального технико-экономического обоснования до ввода в эксплуатацию и обучения операторов.
Индивидуальные решения включают в себя:
- ✓ Сертификация ATEX Zone 2
- ✓ Интеграция SCADA / BMS
- ✓ Акустические кожухи, изготовленные на заказ
- ✓ Конструкция из нержавеющей стали
- ✓ Заводские приемочные испытания
- ✓ Ввод в эксплуатацию и обучение персонала на объектах в Великобритании
Обслуживание водоочистных и промышленных предприятий по всей Англии, Шотландии, Уэльсе и Северной Ирландии.
Водохозяйственная отрасль Великобритании работает под регулирующим надзором Ofwat, и каждая водопроводная и канализационная компания инвестирует в модернизацию активов в рамках пятилетних циклов Плана управления активами (AMP). AMP8, рассчитанный на период с 2025 по 2030 год, уделяет беспрецедентное внимание энергоэффективности, сокращению выбросов углерода и соблюдению экологических норм — всем тем областям, где переход от маслонаполненных роторных воздуходувок к безмасляным винтовым или центробежным воздуходувкам обеспечивает измеримые и поддающиеся аудиту улучшения. Компании Thames Water, Anglian Water, Severn Trent, United Utilities, Yorkshire Water, Southern Water, South West Water, Welsh Water, Scottish Water и NI Water имеют действующие программы капитальных вложений, которые включают модернизацию воздуходувных систем в качестве определенной меры повышения эффективности.
Помимо регулируемых коммунальных предприятий, обширный сектор очистки промышленных сточных вод в Великобритании представляет собой не менее важный рынок. Производственные кластеры в Западном Мидлендсе, Северо-Западе, Южном Уэльсе и Центральной Шотландии эксплуатируют очистные сооружения для промышленных сточных вод, которые сталкиваются с теми же проблемами в области технологической химии и энергопотребления, что и их муниципальные аналоги, зачастую имея меньше специализированных инженерных ресурсов для их обслуживания. Британская цепочка поставок Ever Power, партнеры по технической поддержке и оперативная логистика запасных частей делают нас практичным выбором не только для крупных капитальных проектов, но и для постоянной оперативной поддержки по всей стране — от сельских очистных сооружений до крупных городских очистных сооружений, обслуживающих сотни тысяч жителей.
Часто задаваемые вопросы
Часто задаваемые вопросы от инженеров-гидротехников, менеджеров по закупкам и операторов предприятий водоснабжения Великобритании.
Готовы модернизировать свою систему аэрации сточных вод?
Свяжитесь сегодня с инженером по применению продукции Ever Power. Мы предоставляем бесплатные расчеты размеров, оценки экономии энергии и конкурентоспособные предложения для любых очистных сооружений сточных вод или промышленных стоков в Великобритании.
📧 Напишите нам: [email protected]
Ответ в течение 24 часов · Бесплатная техническая консультация · Доставка по всей Великобритании
© Ever Power Industrial Air Solutions · Специализированный безмасляный сжатый воздух для очистки сточных вод · отредактировано gzl