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济南污水处理厂噪声评价与治理

2019-01-14 09:12 作者:365体育_365在线_b

  ),男,江苏淮安人,山东建筑工程学院建筑系教授,中国建筑学会建筑物理分会理事,山东声学学会副理事长,山东噪声控制协会副理事长,主要研究方向:噪声控制和厅堂音质设计 山东建筑工程学院建筑技术科学研究所,山东 济南 济南污水处理厂,山东济南 曝气送风系统噪声包括罗茨风机噪声和管道噪声、水流噪声等,经过噪声分析评价,认定管道再生噪声为主要噪声源。根据噪声分析评价,在不改变原有设备位置条件下,采取了在罗茨风机排 气口、主送风道入口处加接阻抗复合式消声器,减少汇流管与主送风管道截面变化,增大它们的 截面面积,将管壁较薄的不锈钢管道更换为管壁较厚的普通碳钢管等措施,有效地降低了管道再 生噪声。还采取了将原罗茨风机隔声罩进气口由室外改至室内、由罩上部移至下部,提高风机房 围护结构隔声能力等综合治理措施,成功地降低了罗茨风机噪声污染。治理后,厂界噪声测量值 ),达到国家标准要求。关键词:污水处理厂;噪声评价;噪声治理;罗茨风机;管道 中图分类号: 引言济南污水处理厂是山东省最大的城市污水处理厂,全套引进国外技术与设备,采用曝气法 水处理工艺。为了供气,送风系统布置了 台罗茨风机和长达数百米的管道。工厂投产后,噪声污染严重。在开动 ),超过所在区域厂界噪声标准值(夜间)达 )。噪声污染不仅激起了周围居民强烈不满,而且严重影响了作为城市环境保护窗口的工厂形象,因此不得不对噪声进行治理。济南市城建局 将其列入 年科研计划。尽管污水处理厂噪声源很多,但噪声监测数据表明送风系统罗茨风机和管道噪声是主要 噪声源。根据噪声污染现状、噪声控制目标,在对噪声源进行分析评价的基础上,并考虑到节 省工程费用、不影响工厂正常运行等因素,采取了改进隔声罩设计、加接消声器、控制管道再生 噪声、提高风机房围护结构隔声能力等综合治理措施,噪声污染已控制到国家允许标准以下。 罗茨风机噪声源济南污水处理厂配置的罗茨风机系德国生产,型号为 231*)+4!5 ,风压 1*678 ,风量 罗茨风机的噪声主要包括进气口和排气口辐射的空气动力性噪声、机壳及轴承辐射的机械性噪声、基础振动辐射的固体声、电动机噪声 所示。在隔声罩内布置测点 送风系统设备布置原工程设计中对罗茨风机噪声控制存在严重缺陷:( )排气口未加消声器,排气噪声不仅通过管道向外辐射,而且能激起管道产生强烈再生噪声;( )隔声罩进风口位置高,与罗茨风机进气口形成短路,吸入的外界空气不能对下部机器产生有效冷却,造成电动机等部件过 热;进风管直径小,进风阻力大。两者都可能导致电源跳闸,所以隔声罩门不能关闭。在门打 开情况下,隔声罩降噪作用已基本失去。因此,尽管已采取了一些措施,但罗茨风机噪声仍然 是治理重点。 管道噪声源送风系统布置有: 长主送风道及数百米长埋于曝气池水中的支送风管,所有管道皆钢制。在现场可以明显感觉所有管道及阀门都在颤动发声,选择了多个测点进行测量,其中测点 40*403*3 02*! 治理后42*1 44*2 22*)低于背景噪声 管道辐射的噪声包括两部分:传递的罗茨风机排气口噪声和再生噪声。再生噪声又分两种:机械性振动噪声和空气动力性涡流噪声。机械性振动噪声是管壁、阀门部件、支架振动时 产生的噪声;涡流噪声是气体在管道中流动受到扰动时产生的噪声。气体在管道中呈湍流状 态,在管道截面变化处、急剧拐弯处、节流阀门处均产生涡流噪声,其大小与风压、流速变化等 因素有关 ”型接口、截面突变,这些部位涡流噪声尤为严重。 万方数据管道传声是固体传声,随传播距离增加衰减很小,因此整个管道均向外辐射噪声,成为典 型的线声源,污染范围相当大。 的噪声应低于 ,实际测量值反之。比较两个测点所受噪声影响,差别在于管道再生噪声。噪声频谱分析也证明了这个判断。由表 噪声呈中高频特性,这是再生噪声的频谱特点。利用声级合成计算公式: 罗茨风机隔声罩的改进设计为了节省噪声治理费用,设计时没有重新设计隔声罩,而是根据对原隔声罩失败原因的分 析进行了改进。采取的措施已在图 将隔声罩进气口从罩上方改到下方,使气流能够流经电动机与罗茨风机机体对他们进行冷却。进气口截面积从 ,减少进气阻力和降低进气口气流噪声。进气口配用了折板式阻性消声器,控制罩内噪声外泄。 进气口由室外进风改为室内进风。一方面可以去除进风管以减少通风阻力,另一方面利用进风气流改善密闭后的风机房内通风状况。 在罩内增设新的强制通风设施。在隔声罩上方加一排气扇,它仅在罗茨风机不工作时运行;排气扇外加装消声器,以降低从排气口泄出的噪声;在排气扇与消声器间设简易逆止 阀,以防止罗茨风机工作时室外气流由此进入。 将罗茨风机泄压口由室外移至隔声罩内,并配用消声器。原泄压口在室外,而且没有任何消声装置,噪声达 ),泄压口移至隔声罩内,其对外环境影响已可忽略。采取上述措施后,即使在夏季最热天气,隔声罩门也不需要打开,隔声罩的作用得到保 证。工程峻工后测量,罩内噪声为 罗茨风机排气口消声器的设计加装消声器是降低气流噪声的有效手段,根据罗茨风机噪声频谱,设计了阻抗复合式消声 器,该消声器有下列技术特点: 吸声材料选用离心玻璃棉毡,为提高低频消声效果,消声器阻性段离心玻璃棉毡厚度设计为 消声器有效长度增加,可以提高消声量。由于上部汇流管高度不能变动,设计时将原罗茨风机排气口逆止阀到风量调节阀之间“ ”形,降低了风量调节阀高度,从而使消声器长度增加,消声器有效长度已达 倍,使进入汇流管的气流速度由原来的 周兆驹等:济南污水处理厂噪声评价与治理万方数据 ,而国内定型生产的各类罗茨风机消声器限定通过气体压力低于 管道再生噪声控制在罗茨风机排气口加装消声器后,测点 ),管道噪声已得到较大降低,但经计算,仍不能达到环境噪声标准,所以对管道再生噪声采取了进一步控制措施: 减少管道截面变化。原汇流管由三种不同直径段组成,现统一为一种直径。主送风道由二种不同直径段组成,也统一为一种直径,降低了由于管道截面变化引起的涡流噪声。 增大管道直径。汇流管直径增至))’’00 ;原主送风道横管直径增至 1’’00 。降低 了风速,可降低涡流噪声,也减少了“ 更换的管道采用厚碳钢管。普通碳钢管比原不锈钢管阻尼大,减弱了管道振动。碳钢管喷铝以防锈。 改善管道支撑。汇流管通过钢箍固定于支架,将原固定于电缆沟盖板上的支架改为直接固定在地面上。在汇流管与钢箍间垫橡胶条以增加管道振动阻尼。 值得指出的是:本工程没有采用最常规的管道隔声包扎措施,一是为了美观,二是为了节 省治理费用。管道隔声包扎虽是控制管道噪声污染的有效方法,但它必须将管道全部裹封,因 此在管道直径较大、管道较长情况下并不经济。据计算,本工程如果采用管道包扎措施,需 万元;此外,这样粗的管道包扎后显得臃肿,且由于隔声包扎构造层次多,外观也难以美观。实际上,在采取上述 提高风机房围护结构隔声量的措施在风机房外管道噪声被有效降低后,经过计算,厂界噪声仍然超标。厂界噪声超标是由于 受到风机房内噪声源影响,但再对罗茨风机本身采取进一步噪声控制措施,不仅存在技术困 难,而且费用较高,故采取提高风机房围护结构隔声量的办法,主要措施为: 风机房临厂界西侧窗户封砌,东侧窗户改为隔声窗,供采光。为了降低治理费用,隔声窗系在原有窗户内侧再加装一层固定玻璃窗做成,两层窗户间作吸声处理。 在东墙下部进风口设置消声进风柜。进风口有效面积根据二期工程完工后所需进风量确定,风速控制在 ,消声片可从柜中抽出,以便清扫积尘。 满铺吸声吊顶。设计中未采用空间吸声体是考虑到原有屋顶隔声能力差,设满铺吸声吊顶既可满足降低混响噪声的需要,也可达到提高屋顶隔声量的目的。 噪声治理工程竣工后,经济南市环境监测站在开动四台罗茨风机情况下(今后可能有的最 大工况)测量,风机房内噪声平均值已降至 ),达到国家有关噪声标准。该项研究成果 月通过了济南市科委主持的技术鉴定。参考文献: 北京:机械工业出版社,/’’’0)(2%.0 MCM=ECA=8A!DE9O0#?9

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