污水处理里，曝气是能耗最高的一环——中小型污水站往往一半以上的电耗都在风机上。而风机选错的表现很典型：要么曝气量不够，出水氨氮总氮不达标；要么压力不够，池底曝气盘不出气；还有一种是风量压力都够，但选大了、常年憋阀运行，电费白交。这篇按“算气量→算压力→定配置”三步讲清楚，给公式、给算例、也给常见规模的对照表。

一、为什么污水处理曝气普遍用罗茨风机

曝气的核心要求是：不管水深怎么变、管路阻力怎么变，送进去的气量要稳定。罗茨风机是容积式风机，属于“硬排气”特性——每转一圈排出固定体积的气体，背压在一定范围内变化时，风量基本不跌。这正好对上曝气的需求。

相比之下，离心式风机的风量会随背压升高明显下降：曝气盘用久了阻力上升，离心机的气量就跟着掉，池子供氧不足，出水立刻出问题。所以中浅水深的市政污水、乡镇污水站、工业废水好氧段，罗茨风机是主流选择。

另外两个好处：压力范围匹配（常见水深 3~6 米对应的压力段正是罗茨风机的主力区间），以及结构简单、维护门槛低，污水站运维人员按周期换油换带即可。

二、第一步：算曝气量——先算需氧量，不是先算水量

很多人直接按“气水比”估风量，这是粗略做法，容易出偏差。规范做法是从需氧量往回倒推。

1. 算每天要去除多少 BOD

BOD 去除量（kg/d）= 日处理水量（m³/d）×（进水 BOD − 出水 BOD）（mg/L）÷ 1000

2. 算需氧量

去除单位 BOD 需要的氧量，生活污水通常取 1.1~1.5 kg O₂/kg BOD₅（含微生物自身氧化与硝化时需氧）。有硝化要求的工艺（要脱氨氮）取高值。

实际需氧量 AOR = BOD 去除量 × 需氧系数

3. 换算成供气量

空气中氧的重量占比约 23%，标准状态下 1 m³ 空气含氧约 0.28 kg。但鼓进去的气不可能全部溶进水里，微孔曝气盘的氧利用率（EA）一般在 20%~30%，穿孔管更低。

供气量 Gs（m³/h）= AOR（kg/h）÷ [0.28 × EA]

算例：日处理 1000 m³ 的生活污水站

• 日处理量 1000 m³/d，进水 BOD 200 mg/L，出水要求 20 mg/L
• BOD 去除量 = 1000 × (200 − 20) ÷ 1000 = 180 kg/d
• 取需氧系数 1.2 → AOR = 180 × 1.2 = 216 kg/d = 9 kg/h
• 取微孔曝气盘氧利用率 EA = 25% → Gs = 9 ÷ (0.28 × 0.25) ≈ 128.6 m³/h
• 换算成 m³/min：128.6 ÷ 60 ≈ 2.1 m³/min

这是平均需气量。工程上还要考虑峰值系数（水量和浓度的时变化），通常按 1.2~1.5 倍留调节余量，也就是这个案例的机型风量要往 2.5~3 m³/min 这一档靠，而不是死卡 2.1。

气水比速查（经验校验）

算出结果后，用气水比对一下量级是否合理，是个快速纠错的习惯：

上例 128.6 m3;/h × 24 = 3086 m3;/d，对 1000 m3;/d 的水量，气水比约 3:1，属于无硝化的偏低区间——说明系数取 1.2 偏保守，加上峰值系数后才稳妥。如果项目要求脱氨氮，气量还要往上提。

三、第二步：算压力——水深只是其中一项

这是最容易漏算的一步。风机的出口压力必须克服以下全部阻力：

所需压力 = 曝气盘上方水深静压 + 曝气器本身阻力 + 管道沿程与局部损失 + 余量

• 水深静压：1 米水柱 ≈ 9.8 kPa。池深 5 米、曝气盘装在离池底 0.3 米处，有效水深 4.7 米，静压约 46 kPa；
• 曝气器阻力：微孔盘/管一般为 3~5 kPa，用久堵塞后会上升，这是必须留余量的主要原因；
• 管路损失：沿程摩擦 + 弯头、阀门、三通的局部损失，支管布置不合理时能占到 3~8 kPa；
• 余量：通常再留 1~2 米水柱（10~20 kPa），应对水位波动和曝气盘使用后期的阻力上升。

算例（接上）

有效水深 4.5 米 → 44 kPa；曝气器阻力取 4 kPa；管路损失取 3 kPa；余量取 1.5 米 → 15 kPa。合计 约 66 kPa，应选 68.6 kPa 这一压力档的机型。

两个提醒：一是余量不能无限加，压力选太高，电机功率上去了，实际运行要泄压阀常开，等于白耗电；二是必须装安全阀，曝气盘大面积堵塞或阀门误关时，没有安全阀会把风机憋到超压，轻则电机过载跳闸，重则损坏机壳和管路。

四、第三步：定机型与配置

风量和压力定下来，型号基本就定了。剩下的配置决定这台机子好不好用、能用多久。

1. 台数与调节方式

• 一用一备：中小污水站的标准做法。曝气一停，生化系统几小时就出问题，备机不是可选项；
• 多台并联：水量波动大的项目（如季节性生产的食品、酿造废水），建议 2~3 台并联，按需开台数，比单台大机憋阀运行省电得多；
• 变频：有溶解氧（DO）在线仪的项目，用变频 + DO 闭环控制，通常能省 20%~30% 的电。曝气电耗占比高的站，变频的投资回收期一般在一两年。

2. 材质与密封

输送的是空气，普通铸铁机壳 + 标准配置即可，不必上不锈钢。但有一点必须确认：齿轮箱与机壳之间的密封结构要可靠。罗茨风机靠齿轮箱润滑油工作，一旦油封渗漏，油会随空气进入曝气池，影响微生物活性，也污染出水。选型时可以问清密封形式，运行后每班检查油位和是否漏油。

3. 必配的配套件

• 进出口消声器：曝气风机噪声多在 85~100 dB(A)，进出口必须配。站内有人值守的，还要考虑机房隔音或隔声罩；
• 弹性接头：隔断风机振动向管路传递，否则管道法兰和支架容易振裂；
• 止回阀：防止停机的瞬间池水在压差下倒灌进风机，这是曝气工况特有的风险；
• 安全阀：前面说过，超压保护；
• 压力表：装在风机出口与曝气支管上，方便判断阻力变化（压力慢慢升高 = 曝气盘在堵）；
• 空气过滤器：多尘环境必配，减少叶轮和机壳磨损。

4. 户外安装

很多污水站的风机房就在池边，潮湿、有腐蚀性气体。电机防护等级建议不低于 IP54，有条件的配防雨棚，电控柜做防潮处理。沿海或高湿地区还要关注电机和消声器的防锈。

五、常见处理规模配置对照表

下表按生活污水、有效水深 4~5 米、微孔曝气、含硝化要求的常规工艺估算，仅供方案阶段参考，实际以工艺设计为准：

六、曝气选型的 5 个常见错误

• 只按水量估风量：同样 1000 吨水，生活污水和酿造废水差几倍气量，必须按水质核算；
• 压力只算水深：漏掉曝气器阻力和管路损失，装机后风量上不去，曝气盘“半堵”状态运行；
• 不留余量：曝气盘用一两年阻力必然上升，压力余量不够就会出现超压跳停；
• 单台定速硬扛波动：水量昼夜差异大的项目，用泄压阀放空来“调节”，等于把电费白白放掉；
• 忽略温度与海拔修正：高原地区空气稀薄，同样体积的气体含氧量低，供氧能力下降，选型时需要对风量做修正，否则夏天或高海拔地区容易出水不达标。

七、运行阶段的节能要点

• 按 DO 调节：好氧池溶解氧控制在 2 mg/L 左右即可，长期过量曝气既不改善出水，也浪费电，还会打碎污泥絮体；
• 定期清洗曝气盘：堵塞会同时抬高阻力和降低氧利用率，是能耗上升最常见的隐匿原因；
• 查管路漏点：法兰、阀门、支管接口漏气，压力表和电流上都能看出来；
• 记录压力趋势：出口压力逐月上升，基本就是曝气盘在堵，早处理比拖到跳停划算。

FAQ

Q：曝气用的罗茨风机可以用离心风机代替吗？
A：水深较浅（3 米以内）、气量很大且工况稳定的场合可以考虑。但多数中小型污水站的水深和波动条件下，罗茨风机的“压力变了风量不变”特性更可靠，尤其是曝气盘阻力会随时间上升，这一点对离心机不利。

Q：鼓风机的风量为什么要按峰值系数放大？
A：进水的水量和浓度在一天内是波动的，早中晚差别很大。按平均需气量选机，高峰时段就会供氧不足，出水指标跟着波动。一般按 1.2~1.5 倍留调节余量，配合变频或多台并联来适应低谷。

Q：曝气风机噪音扰民怎么办？
A：进出口消声器是基础配置，能降 15~25 dB(A)；再做减振基础和独立风机房，通常就能达标。站点靠近居民区的，建议成套做隔声方案，具体可参考《罗茨风机噪音大怎么解决》一文的治理手段。

Q：怎么判断是曝气盘堵了，还是风机风量不足？
A：看出风压力和电流的配合关系。压力升高、电流上升，多半是管路或曝气盘阻力变大；压力不变甚至下降而气量明显不足，才可能是风机本身的问题（间隙磨损、皮带打滑、进气滤芯堵塞）。

Q：有现成的污水站，想核算一下现有风机合不合理，能帮忙吗？
A：可以。把日处理量、进出水水质、池深、曝气器类型与数量、现有机型铭牌参数、每天运行小时数这几项报过来，就能核算需气量与所需压力，判断是能力不足、选型偏大还是曝气系统需要清洗。山东大成机械（章丘罗茨风机源头厂家，国家高新技术企业）提供免费的曝气选型核算，电话 0531-83209999，手机/微信同号 15688831559。

曝气选型的顺序不要反：先算需氧量定风量，再算水深定压力，最后才谈机型价格。顺序反了，买到的是一台参数看着漂亮、池子里不好用的机器。山东大成机械科技有限公司（山东章丘）21 年罗茨风机生产经验，污水处理曝气项目可提供从核算到成套配置的方案支持，选型咨询电话 0531-83209999（微信 15688831559），官网 dachengfengji.com。