污水處理廠精確曝氣系統的實施及應用效果

張難

（2）Δt/n（脈沖時間，單位：ms）的設定

Δt代表控制中心從傳感器讀取數據、處理數據及發送指令的時間周期。合理設置脈沖時間既有利于保證控制系統的響應速度也能保證系統的穩定性提升抗干擾能力。

在該污水處理廠的應用實踐中發現，系統調整周期時間（脈沖時間）設定為300～600ms之間比較合理。

（3）ΔF（=最小調整頻率*倍率）的設置

最小調整頻率指控制中心每次脈沖指令發出后變頻器變化的頻率絕對值，設定值越低，對風機的頻率調整就越微小，運轉就越平穩。一般默認值為最小值0.01Hz。倍率指在溶解氧實際值遠離目標值時，系統可以根據實際值與目標值的實際差距計算最小調整頻率的倍數，一般無需人工干預。

四、溶解氧（DO）精確曝氣系統的特點

1.精確度

溶解氧DO實際值應≤目標值±0.1mg/L為合格點，在產品穩定運行時間區間內，4月23日到4月29日，每天0：00-4：00 和8：00-12：00各取40個點計算合格率，在線檢測系統采樣點合格率>98%。經現場7*24小時中試檢驗，精確度數據趨勢如圖4所示：

2.穩定性

穩定運行時間區間內應保證溶解氧DO平穩，溶解氧DO檢測曲線應近似為直線。如圖5和6所示，2021年4月1日至6日未使用精確曝氣DO的歷史曲線和4月26至30日使用精確曝氣控制DO的歷史曲線對比，后者對DO的控制更平穩。

3.可靠性

對異常情況造成的外界超溫、超壓、斷電、傳感器信號丟失等應能在0.5s內自動切換到原有控制模式

4.經濟性

① 精確曝氣使用前后噸水電耗的對比

鼓風曝氣占總耗電量的50%-70%，實現風機節能，降低處理單位污水的耗電量（單位kWh/t）有重要的意義，經現場7次24小時中試檢驗與未使用精確曝氣同比時間對比，節能率檢測數據如表2和圖9所示：

徐州開發區污水廠2019年全年電量3679755度，電費231.509元;2020年全年電量3619305度 ，電費210.935萬元，保守估計按照節電5%計算，兩年共計節約電費約22萬元。

② 精確曝氣量前后碳源投加量對比

如圖7和圖8所示 使用精確曝氣后保證出水總氮不變的情況下，碳源的投加量有明顯減少的，且出水總氮的數值基本趨于穩定。

2019年全年碳源投加量617.72噸，總費用188.417萬元;2020年全年碳源投加量603.99噸，總費用152.2509萬元，碳源成本占污水處理處理成本30%左右，實現出水總氮達標的情況下，減少碳源的投加量可以很好的節約水處理成本。

五、結論

1、精確曝氣控制使得工藝控制更加穩定

精確曝氣系統可實現在污水處理過程中定需供氣，減少生物反應池溶解氧濃度波動幅度，污水在多次交替的缺氧與好氧中，可實現有機物的降解、為處理系統脫氮除磷提供良好的外部條件，從而使得脫氮除磷功能的效率最大化，出水水質的穩定達標也更有保障，這也是我們引進精確曝氣系統的根本出發點。

2、節能降耗

電耗和藥劑（碳源）費用是整個污水處理的直接成本的主要來源，與傳統的曝氣方式相比，精確曝氣系統的使用在穩定生產的前提下，有節能降耗的作用。

3、降低操作人員勞動強度

溶解氧是污水處理廠生產運行最重要的控制參數，也是值班人員最關注的控制點，根據工藝要求設定溶解氧理想目標值，不但降低了操作人員的勞動強度，同時曝氣系統的控制更加智能靈活。

六、對未來的展望

在國家對環保事業要求越來越高的情況下，污水處理過程控制將朝著嚴格、精細方面發展，精確曝氣使污水處理過程向精細化、節能化轉變，污水處理過程的精細控制具有較大的拓展空間和推廣價值。

參考文獻

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