污水處理廠羅茨風機噪聲的綜合治理

1、污水處理廠羅茨風機噪聲的綜合治理             摘要某城市污水處理廠采用射流曝氣活性污泥法處理工藝，送風用羅茨風機，噪聲污染十分嚴重。在采取改進隔聲罩設計、加接消聲器、控制管道再生噪聲、提高風機房圍護結構隔聲能力等綜合治理措施后，其噪聲污染已控制到國家允許標準以下。 關鍵詞噪聲控制 羅茨風機 綜合治理 山東省某污水處理廠全套引進國外技術與設備，采用射流曝氣活性污泥法處理工藝。送風選用羅茨風機，型號為RV73.5L2G，德國制造。主要技術參數(shù)：風壓73kPa，風量11

2、2m3/min，轉速960r/min，配套電機功率183kW。風機房共安裝了9臺羅茨風機，目前正常生產(chǎn)只開2臺，將來二期工程投產(chǎn)后需開4臺。雖然工程設計時已采取了對羅茨風機加隔聲罩等噪聲控制措施，但運行后鼓風曝氣系統(tǒng)噪聲污染仍然十分嚴重。風機房內(nèi)噪聲平均值達118.8dB(A)；曝氣池靠近送風道處的噪聲達111.6dB(A)；風機房相鄰西廠界噪聲達75.5dB(A)，超過所在區(qū)域廠界噪聲標準值(夜間)30.5dB(A)。1 羅茨風機隔聲罩的改進設計羅茨風機是一種強噪聲的機電產(chǎn)品，其噪聲主要包括進氣口和排氣口輻射的空氣動力性噪聲、機殼及軸承輻射的機械性噪聲、基礎振動輻射的噪聲、電動機噪聲1。在原

3、工程設計中已采取了一定的噪聲控制措施，主要有：給每一臺羅茨風機加隔聲罩，罩外壁材料為玻璃鋼，內(nèi)壁材料為穿孔鋼板，中間填玻璃棉。羅茨風機進氣口加消聲器、空氣濾清器，它們橫臥于罩內(nèi)。風機所需空氣通過一根直徑420mm玻璃鋼管由室外引入隔聲罩內(nèi)，室外進氣口加有玻璃鋼材料制作的阻性消聲器，見圖1。2 羅茨風機排氣口消聲器的設計在原工程設計中，雖然重視了羅茨風機進氣口噪聲控制，但卻沒有重視排氣口噪聲控制，這是噪聲控制失敗的另一個主要原因。羅茨風機排氣口噪聲很強，他不僅通過排氣管道向外輻射，而且能夠激起排氣管道產(chǎn)生強烈的再生噪聲。選擇羅茨風機隔聲罩內(nèi)靠近風機排氣口處作測點，選擇羅茨風機隔聲罩外匯流管下靠近

4、風機排氣管處作測點。用B&K2230聲級計和B&K1625帶通濾波器測量了A聲級和噪聲頻譜，測量結果見表1。表1 羅茨風機隔聲罩內(nèi)外噪聲測量值dB隔聲罩有一定的隔聲量，因此罩外測點的A聲級應低于罩內(nèi)測點，但實際測量值反之，說明罩外有其他強噪聲存在，這就是管道再生噪聲。從噪聲頻譜差別也可看到這一點，罩內(nèi)測點噪聲呈明顯中低頻特性，這是風機的頻譜特點1；罩外測點噪聲呈明顯中高頻特性，這是再生噪聲的頻譜特點。根據(jù)兩個聲級合成計算公式，可推算出再生噪聲達116.1dB(A)。管道傳聲是固體傳聲，隨傳播距離增加衰減很小，因此整個管道均向外輻射噪聲，成為典型的線聲源。本工程地面以上管道長達3

5、00 m，所以污染情況相當嚴重。由上面分析可知，降低羅茨風機排氣口氣流噪聲是本工程另一個重要措施。加裝消聲器是降低氣流噪聲的有效手段，根據(jù)羅茨風機噪聲頻譜，設計了阻抗復合式消聲器，其結構見圖2。 該消聲器有下列技術特點： 為方便制造和維護，消聲器分成阻性、抗性兩段，中間以標準法蘭相連接。 吸聲材料選用離心玻璃棉氈，為了提高低頻消聲效果，消聲器阻性段離心玻璃棉氈厚度設計為150mm。 消聲器有效長度增加，可提高消聲量。設計時將原羅茨風機排氣口逆止閥到風量調(diào)節(jié)閥之間“S”形管道改為“L”形，降低了風量調(diào)節(jié)閥高度，從而使消聲器長度增加，消聲器有效長度已達1800mm。 消聲器出口直徑大于進口直徑，有

6、效通道截面積增加近1倍，使進入?yún)R流管的氣流速度由原來的23.2m/s降低為12.3m/s，減少了對匯流管的撞擊，達到了降低再生噪聲的目的。采取特別結構措施，保證使用安全。本工程通過氣體壓力高達73kPa，而國內(nèi)定型生產(chǎn)的各類羅茨風機消聲器限定通過氣體壓力低于50kPa2。羅茨風機排氣口加裝消聲器后，對匯流管還采取了下列再生噪聲控制措施： 減少管道截面變化。原匯流管由三個不同直徑段組成，現(xiàn)統(tǒng)一為一種直徑，降低了由于管道截面變化引起的渦流噪聲。 增大管道直徑。原匯流管最大直徑800mm，現(xiàn)增至1100mm，降低了風速，可降低渦流噪聲，也減少了“T”形口處氣流對管壁的撞擊，從而降低機械振動噪聲。 改

7、善管道支撐。匯流管通過鋼箍固定于支架，將原固定于電纜溝蓋板上的支架改為直接固定在地面上。在匯流管與鋼箍間墊橡膠條以增加管道振動阻尼。采取上述措施后，測點噪聲已從116.2dB(A)降至87.8dB(A)，在室外主送風道入口處再加裝一臺阻抗復合式消聲器后，曝氣池靠近送風道處噪聲已由111.6dB(A)降至63.8dB(A)。         3 提高風機房圍護結構隔聲量的措施污水處理廠所在區(qū)域廠界噪聲夜間標準為45dB(A)，經(jīng)過計算，采取上述措施后還不能達標。然而，再對羅茨風機本身采取進一步噪聲控制措施，不僅存在技

8、術困難，而且費用較高，故采取提高風機房圍護結構隔聲量的辦法，主要措施為： 風機房門改為隔聲門。原來的門為普通木門，而且門縫較大，實測隔聲量不足10dB(A)。為此，參照J649國家標準圖制作了隔聲門，設計隔聲量25dB(A)。 風機房臨廠界西側窗戶封砌，東側窗戶改為隔聲窗，供采光。為了降低治理費用，隔聲窗系在原有窗戶內(nèi)側再加裝一層固定玻璃窗做成，兩層窗戶間作吸聲處理。 在東墻下部進風口設置消聲進風柜。進風口有效面積根據(jù)二期工程完工后所需進風量確定，風速控制在6m/s。消聲進風柜的消聲片厚度設計為80mm，片間距為100mm，消聲片可從柜中抽出，以便清掃積塵。 在西墻設兩臺低噪聲排氣扇，并配消聲器。排氣扇是為夏季通風降低室內(nèi)氣溫用。 滿鋪吸聲吊頂。吸聲吊頂不僅降低了風機房內(nèi)的混響噪聲，而且提高了隔聲薄弱的屋頂?shù)母袈暳?。噪聲治理工程已?jīng)竣工，市環(huán)境監(jiān)測站在開動4臺羅茨風機情況下(今后可能有的最大工況)