Tóm tắt nhanh: Sục khí nước thải cần lượng khí lớn ở áp suất thấp — thường là 0,3 đến 1,0 bar trên áp suất khí quyển — và dải áp suất đó quyết định chiếc máy. Máy thổi trục vít được chế tạo đúng cho nhiệm vụ này và vượt máy nén trục vít về hiệu suất tại đó, vì máy nén được thiết kế cho 7 bar mà bị tiết lưu xuống áp suất sục khí sẽ lãng phí phần lớn năng lượng. Máy nén trục vít chỉ xứng đáng khi nhà máy đồng thời cần khí áp suất cao hơn, hoặc khi độ sâu đầu khuếch tán đẩy áp suất vượt dải hiệu quả của máy thổi. Hãy chọn cỡ theo độ sâu đầu khuếch tán và nhu cầu ô-xy, chứ không theo diện tích nhà máy.

Sục khí thường là tải năng lượng lớn nhất trong nhà máy xử lý nước thải, thường chiếm một nửa trở lên tổng điện năng, vì vậy lựa chọn máy sục khí là quyết định năng lượng quan trọng nhất của nhà máy. Thế nhưng người mua đôi khi chỉ định máy nén trục vít quen thuộc cho nhiệm vụ sục khí, vì đó là chiếc máy họ biết, rồi trả giá cho sự quen thuộc đó trên mỗi hóa đơn điện suốt một thập kỷ.

Máy nén khí trục vít nhà máy
Máy nén khí trục vít nhà máy

QiAir, nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít và máy thổi Trung Quốc, cung cấp thiết bị sục khí cho nhà máy xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tại thị trường xuất khẩu, và lời khuyên dưới đây cố tình thẳng thắn: với hầu hết nhiệm vụ sục khí, máy thổi thắng, và máy nén phải tự chứng minh được lý do tồn tại. Các con số sẽ giải thích vì sao.

Áp suất quyết định chiếc máy

Áp suất sục khí chủ yếu do độ sâu chìm của đầu khuếch tán quyết định: khoảng 0,1 bar cho mỗi mét cột nước, cộng tổn thất đầu khuếch tán và đường ống, vì vậy bể có đầu khuếch tán sâu 5 mét cần khoảng 0,5 đến 0,7 bar, và ngay cả bể sâu cũng hiếm khi vượt quá 1,0 bar. Máy thổi trục vít cấp khí hiệu quả trên toàn dải 0,3 đến 1,0 bar đó, với tỷ số nén phù hợp với nhiệm vụ. Máy nén trục vít, được thiết kế để đạt 7 đến 13 bar, khi chạy ở 0,7 bar đang vận hành xa ngoài dải hiệu quả của nó: nó vẫn tiêu thụ phần lớn công suất đầy tải trong khi cấp khí ở một phần nhỏ áp suất thiết kế, và hệ thống điều khiển của nó không thể thu hồi khoản lãng phí đó.

Điểm giao nhau là nơi độ sâu đầu khuếch tán hay áp suất quy trình tăng vượt dải của máy thổi, hoặc nơi nhà máy cần một máy duy nhất phục vụ cả sục khí và nhiệm vụ áp suất cao hơn như rửa ngược lọc hay vận chuyển khí nén. Trong những trường hợp đó, máy nén trục vít, hoặc bố trí kết hợp với máy thổi cho sục khí và máy nén cho nhiệm vụ áp suất cao, là đáp án hợp lý. Phép thử rất đơn giản: nếu không nhiệm vụ nào trên máy vượt quá khoảng 1,5 bar, máy thổi gần như chắc chắn là lựa chọn hiệu quả.

Hiệu suất, khả năng giảm tải và hóa đơn điện

Nhu cầu sục khí thay đổi trong ngày theo tải nước thải đầu vào và mục tiêu ô-xy hòa tan, vì vậy khả năng giảm tải quan trọng không kém hiệu suất đầy tải. Máy thổi trục vít hiện đại điều khiển bằng biến tần giảm tải trơn tru xuống 40% lưu lượng định mức trở xuống trong khi vẫn giữ hiệu suất tốt hơn nhiều so với máy nén bị tiết lưu, và chúng làm được điều đó mà không có tổn thất chạy không tải vốn trừng phạt máy tốc độ cố định ở tải từng phần. Trên nhà máy chạy sục khí 24 giờ mỗi ngày, khoảng chênh hiệu suất 10 đến 20% cộng dồn thành hàng chục nghìn kilowatt-giờ mỗi năm, vì vậy thiết bị sục khí nên được so sánh bằng công suất riêng tại áp suất sục khí, chứ không phải bằng cỡ động cơ hay tuyên bố catalogue ở áp suất không liên quan.

Bảo trì cũng tuân theo cùng phép so sánh. Máy thổi cho nhiệm vụ sục khí chạy ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn máy nén, với hệ thống dầu đơn giản hơn và không có bộ tách dầu áp suất cao cần bảo trì, và lịch bảo dưỡng của chúng phản ánh tuổi thọ dễ dàng hơn đó. Tuy nhiên, trong môi trường ẩm ướt, ăn mòn của nhà máy xử lý, cả hai loại máy đều cần đầu hút được bảo vệ, lớp phủ chống ăn mòn khi được chỉ định, và lịch bảo dưỡng tính tới việc tiếp xúc với khí hy-đrô sun-fua tại khu vực có mái che. Việc bảo trì đơn giản hơn của máy thổi chỉ là lợi thế nếu nhà máy thực sự thực hiện nó.

  • Chọn áp suất sục khí theo độ sâu đầu khuếch tán: khoảng 0,1 bar cho mỗi mét cộng tổn thất.
  • So sánh máy bằng công suất riêng tại áp suất sục khí, không phải cỡ động cơ.
  • Coi trọng khả năng giảm tải bằng biến tần: nhu cầu sục khí thay đổi theo tải nước thải suốt ngày.

Chọn cỡ: nhu cầu ô-xy, chứ không phải diện tích nhà máy

Hãy chọn cỡ khí sục khí từ nhu cầu ô-xy: quy trình sinh học cần một khối lượng ô-xy mỗi ngày, xác định bởi tải nước thải đầu vào và mục tiêu xử lý, và hệ thống khí phải cấp lượng ô-xy đó qua đầu khuếch tán với hiệu suất của chúng. Lỗi chọn cỡ thường gặp là chọn theo thể tích bể hay theo nhãn máy của máy thổi cũ, cả hai đều bỏ qua tình trạng đầu khuếch tán: đầu khuếch tán bẩn hay đã cũ cần áp suất và lưu lượng khí cao hơn cho cùng lượng ô-xy truyền, vì vậy việc chọn cỡ nên bao gồm kiểm tra đầu khuếch tán và, khi có thể, kiểm tra truyền ô-xy.

Hãy dự phòng cho một quy trình không thể dừng: sục khí hỏng nhanh chóng dẫn tới vi phạm giấy phép và rối loạn quy trình, vì vậy nhà máy thường lắp công suất máy chạy chính cộng máy dự phòng, hoặc nhiều máy thổi nhỏ hơn có thể gánh nhu cầu thiết yếu nếu một máy ngừng hoạt động. QiAir chọn cỡ cho đơn hàng sục khí với dự phòng đó nằm trong phép tính, vì hệ thống sục khí chọn đúng bằng nhu cầu trung bình, không có máy dự phòng, là hệ thống hỏng vào ngày tải cao điểm đầu tiên hay lần bảo dưỡng đầu tiên.

Câu hỏi thường gặp

Máy nén trục vít có thể làm sục khí không?

Có thể, nhưng kém hiệu quả: máy nén thiết kế cho 7 bar khi chạy ở 0,7 bar sẽ lãng phí phần lớn năng lượng. Hãy dùng máy thổi trừ khi nhà máy đồng thời cần khí áp suất cao hơn.

Sục khí cần áp suất bao nhiêu?

Thường là 0,3 đến 1,0 bar, xác định bởi độ sâu đầu khuếch tán ở mức khoảng 0,1 bar cho mỗi mét cộng tổn thất đầu khuếch tán và đường ống.

Khí sục khí nên được chọn cỡ ra sao?

Từ nhu cầu ô-xy và tình trạng đầu khuếch tán, kèm công suất máy chạy chính cộng máy dự phòng, chứ không phải từ thể tích bể hay nhãn máy cũ.

Bài viết liên quan

QiAir là nhà sản xuất và nhà cung cấp máy nén khí trục vít của Trung Quốc. Nếu bạn đang tìm mua máy nén khí trục vít từ Trung Quốc — cho nhà máy, nhà máy dệt, công trường xây dựng hay dây chuyền sản xuất mới — hãy liên hệ QiAir để nhận báo giá theo nhu cầu thực tế, số liệu hiệu năng rõ ràng và hỗ trợ xuất khẩu.