离心鼓风机又称透平鼓风机，气体在旋转的叶轮作用下，获得压力和留宿的增大，可以四线连续送风。

  其工作原理为当电机转动从而带动风机叶轮旋转，气体在离心力的作用下甩出并改变流向，动能转换为静压能，从排气口排出气体，同时在叶轮间形成一定负压，使外界气体在大气压的作用下补入，达到连续鼓风的目的。

  因此，必须计算出能供应相同质量流量的容积流量，即换算流量qv2。在高原地区使用时，环境大气压力也会发生明显的变化，压力比相应升高，那么，罗茨鼓风机的泄漏流量qvb则会增大，这将导致鼓风机所供应的空气容积流量减少，也会造成供氧量不足。

  因此，设计时一定要考虑使用条件发生明显的变化时各种各样的因素的影响，以保证风机所供应的实际空气流量能够很好的满足使用上的要求，并需计算出换算流量qv2和泄漏流量qvb2。

  在废水处理设备中，最常见且不可或缺当属风机。尤其是在活性污泥法、生物接触氧化法等好氧生物处理工艺中，选择正真适合参数（合适风量和压力）的曝气鼓风机，向污水中持续通入空气，使池内废水、活性污泥与空气充分接触，同时防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧的接触，对污水中有机物进行氧化分解，进而达到废水净化处理的目的。

  从上图中可知，在风机的效率方面单级高速离心式风机最高，多级离心式风机其次，罗茨风机最低。同样的供风量，罗茨风机能耗最高，单级高速离心式风机能耗最低。

  从设备采购成本看，罗茨风机成本最低，多级离心式风机居中，单级高速离心式风机最高。考虑能耗、设备采购及运行维护费用等因素，三种风机的流量与单位综合成本比较见下图。

  整个污水处理工程中水处理风机所消耗的能量占了总系统所消耗能量的一半以上，因而风机的选型显得特别重要。

  污水处理是为保护环境，不能为了污水处理而给环境带来二次污染，因此在水处理风机时，对水处理风机的噪声必须认线按真实的情况计算参数

  在污水厂鼓风机选型时，风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数，然而风机在实际使用中并非标准状态，当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时，风机的性能也将发生明显的变化，设计选型时就不能直接用产品样本上的性能参数，而应该要依据实际使用状态将风机的性能要求，换算成标准进气状态下的风机参数来选型。

  空气悬浮单级离心鼓风机采用SVS钛合金材料，叶轮抗变形力强，选择最佳效率角度设计，效率高达88%;采用BLDCM永磁无刷超高速电机，是随着永磁材料技术、半导体技术和控制技术的发展而出现的一种最新型电机，更加高效率节约能源;采用变频调节方式，使悬浮离心鼓风机的可调范围更宽;采用空气自冷却技术，可确保鼓风机在炎热的夏季仍保持可靠的工作性能;由于采用高速直联电机、空气悬浮轴承及三维模拟涡轮叶轮，大幅度减少了因为物理运动和机械摩擦而产生的能源消耗，故效率非常之高;空气悬浮轴承较磁悬浮轴承寿命更加长，更换价格也相对低廉;启停不依赖于电源，运行较磁悬浮离心鼓风机更稳定可靠;与罗茨风机相比可节能25%～35%，与传统多级离心鼓风机相比可节能15%～20%，与传统单级高速离心鼓风机相比可节能10%～15%。风量范围为35～160m3/min，最大出口风压达1bar。

  由于在工作过程中做功产生热量，会使工作水环发热，同时一部分水和气体一起排出，因此，在工作过程中，应给鼓风机不停地供水，以冷却和补充机内消耗的水，满足鼓风机工作要求。整机用水做工作液、冷却液无油污染。

  空气悬浮离心鼓风机是一种全新概念的离心鼓风机，借鉴航空、航天器的涡轮发动机，应用先进的空气悬浮技术，采用了“高速直联电机”和“空气悬浮轴承”这两个高端核心技术，改善了传统单级高速涡轮鼓风机的转速齿轮、联轴器、冷却系统和油润滑系统等，大幅度的提升了产品的技术性能及运行可靠性。避免了噪音、振动以及废弃润滑油等对环境能够造成的二次污染，大幅度减少了设备维护工作量，节约了设备维护成本。

  离心鼓风机根据叶轮数量分为多级离心鼓风机和单级离心鼓风机。多级低速离心鼓风机正常是指转子在2只或2只以上的叶轮串联在同一根主轴上，至多可有8级风叶，转子转速为3000~3600r/min的离心式鼓风机。

  与罗茨鼓风机相比，低速多级离心鼓风机具有噪声较低、风机运行平稳可靠、效率较高等有点，但仍存在体积大、质量重、流量调节性能差、效率偏低、耗能大等弊端。

  回转式风机设计转子在缸体内偏心旋转，油润滑，低转速，,风量范围：每分钟0.31立方米至每分钟5.41立方米，压力范围：9.8千帕至49千帕的变容压缩的低噪音鼓风机称之为回转式风机。具有体积小、风量大、噪声低、耗能省;附有空气室，散气平稳安装便捷、抗负荷变化，风量稳定等特点。

  由于单级高速离心鼓风机具有重量轻、体积小、节约能源、性能调节范围广泛、效率高和自动化水平高等优点，早已在国外得到普遍应用，是目前污水处理行业的主流产品。

  从水环式风机工作原理看，风机风叶偏心地安装在机体内，起动时向风内注入≥0.1Mpa压力的水，当风叶旋转时，水受离心力的作用，在机体内壁形成一旋转水环，水环上部表面与轮毂相切沿箭头方向旋转，在前半转过程中，水环内表面逐渐与轮毂脱离，风叶叶片间与水形形成封闭空间。随着风叶旋转逐渐扩大，空间气体压力降低，气体被吸入空间。在后半转过程中，水环内表面逐渐与轮毂靠近，叶片间的距离逐渐缩小，空间气体压力升高，高于排气口压力时，叶片间的气体被排出。因此，风叶每转动一周，叶片间的空间吸排气一次，许多空间不停地工作鼓风机就连续不断地抽吸或压送气体。

  其中，罗茨风机由于能耗较高，单位流量综合成本高于多级离心和单级高速离心式风机。在100m3/min以上的流量时，由于单级高速离心式风机具有更高的运行效率，综合成本优于多级离心风机。

  在小流量范围内罗茨鼓风机具有价格上的优势，在中流量范围内，多级离心式风机性价比较好，高流量时，单级高速离心式风机综合成本最低。在实际选型中还应该要考虑流量调节的需求、安装条件以及运行维护方便性等因素。

  对于污水处理厂而言，排气系统所产生的绝对压力(背压)为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和。若由于某一些原因，如曝气头或管路堵塞，使管路系统的压力损失增加，背压也会升高，于是鼓风机的压力也就相应升高;又若曝气头破裂或管路泄漏等原因，管路系统的压力损失则会减少，背压便不断降低，鼓风机的压力也随之降低。

  单机高速离心鼓风机是从20世纪90年代开始，随着“三元流动理论”在离心式压缩机和鼓风机设计上的应用而发展起来。单级离心鼓风机采用齿轮增速箱增速，在齿轮增速箱内用机油润滑和冷却。

  单级高速离心鼓风机采用了三元流动理论进行设计，使其更符合流体流动规律，其叶轮效率较采用二元叶轮的多级低速离心鼓风机有很大的提高，而且是一级结构，流到短、损失较小，使其效率较多级低速离心鼓风机提高10%~15%，可高达82%。

  综上所述，确定曝气鼓风机压力时，只需要鼓风机在标准状态下所能达到的绝对压力等于使用状态下的大气压力、曝气池水深和管路损失之和。

  在计算污水处理的需氧量时，其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm(kg/min)，再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/min)，如果鼓风机的使用状态不是标准状态，例如在高原地区使用，则空气密度、含湿量会发生明显的变化，鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的，而所供空气的质量流量将减少，有可能导致供氧量不足。

  磁悬浮离心式风机是通过电磁或空气的作用，使转动轴形成悬浮状态，摩擦阻力小，效率高，也可以通过进口导叶调整风量。悬浮离心式风机由于摩擦力小，风机效率会更高。磁悬浮风机叶轮也为单级高速类型，性能曲线与单级高速离心式风机类似。高速电机直接驱动三元流叶轮，省却了齿轮箱，彻底消除物理运动损失，实现高转速，大幅度的提升效率。

  工作范围：调节幅度大，智能化直流调速系统改变轴的转速改变风量，可实时监控风机运作时的状态，根据工况需求调整转速，实现风量、风压的智能调节，可实现恒风量、恒压力、恒转速等多种模式调节。

  不同的曝气风机有不一样的适合使用的范围，罗茨风机、多级离心式风机和单级高速离心式风机各自的流量范围也有较大的差异，罗茨风机在小流量范围，多级离心中流量范围，单级高速离心式风机在高流量范围。罗茨风机：1~100m3/min;多级离心式风机：20~400m3/min;单级高速离心式风机：40~1000m3/min。

  容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身，而是气体由鼓风机排出后装置的情况，即所谓“背压”决定的，曝气鼓风机具有强制输气的特点。

  鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上，鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作，而且只要强度和排气温度允许，也可以超过额定排气压力工作。

  在结构上采用了轴向进气导叶调节装置，在压力恒定时，流量调节为额定流量的65%~105%，使其在低负荷条件下也能够达到较高的运行效率;采用自动化监控系统，自动化程度高;采用组装式整体结构，与同流量和压力的多级离心式鼓风机相比，节约耗能，重量一般减少70%，占地面积约小50%;同时三元流动叶轮比普通二元流动叶轮直径要小30%~40%，故其转子转动惯量较小，机组的启动和停车时间短，无需高位油箱和蓄能器。

  鼓风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机，在冬季和夏季，其容积流量是不会发生明显的变化的，但因空气密度的不同质量流量会发生明显的变化，也就是说供氧量会有所不同。

  鼓风机在标准状态与使用状态下的容积流量是不变的，但因为空气密度(ρ)、含湿量(ds)等发生了变化，导致鼓风机输送至曝气池的供氧量(FOR)在冬季温度降低时增加、夏季温度上升时降低。例如，某一污水处理厂，选用上述计算例题中的罗茨鼓风机，依据环境温度变化，计算出鼓风机的实际供氧量(FOR)，其一年的变化规律在实际运行过程中，由于进水量、水质、水温等参数的变化，系统需氧量(SOR)也会发生明显的变化在夏季，水温较高，曝气池需氧量(SOR)增大，但鼓风机的供氧量(FOR)在减少，这是设计时考虑需氧量的最不利工况点，此时，供氧量、需氧量基本相当;在冬季，水温降低，曝气池需氧量(SOR)减少，但鼓风机的供氧量(FOR)增大，此时，供氧量较需氧量大出许多。这是由于冬季气温降低，空气密度增加，那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加，从而引起供氧量增加，从运行的实际测量情况去看，每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1～3mg/L。

  罗茨风机属于回转式鼓风机的一种，利用两份叶形转子或三个叶形转子在气缸内做相对运动来输送气体。

  罗茨风机结构简单运行平稳、可靠、机械功率高，便于维护和保养;当压力在一些范围内变化时，转速不变，则流量为一常数;运行时适应能力强，在流量要求稳定而阻力变化幅度较大时，可以自动调节。其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，功率随着压力的增高而增加。具有强制输气的特点。输送时介质不含油。常规使用的寿命长、整机振动小。但噪声大，存在润滑油向气缸渗漏的缺点。

  磁(空气)悬浮风机相对于其他三种鼓风机，效率更加高，更节能，而且噪音很低，但是成本最高，维护复杂，目前应用于现场环境标准要求高，舍得花成本的企业。一般的污水处理厂承担不起，随着磁(空气)悬浮风机的国产化，以后成本会慢慢的亲和。

  污水处理系统在新启用时系统压力基本上在设计范围内，随着使用时间的延长，由于曝气孔的堵塞，阀门管道等的锈蚀等因素从而使总系统阻力增加。这一点上容积式鼓风机显然优于离心式风机，因为容积式鼓风机的流量是硬特性，当外界系统阻力增加时，其出口压力也随着增加，从而在流量几乎不变的情况下将气体排出(在风机强度及电机功率满足的情况下);由于离心式风机压力是硬特性，风量随阻力的增加而减少，当阻力增加到很多压力时将无法曝气。