污水处理厂精确曝气系统的实施及应用效果

张难

（2）Δt/n（脉冲时间，单位：ms）的设定

Δt代表控制中心从传感器读取数据、处理数据及发送指令的时间周期。合理设置脉冲时间既有利于保证控制系统的响应速度也能保证系统的稳定性提升抗干扰能力。

在该污水处理厂的应用实践中发现，系统调整周期时间（脉冲时间）设定为300～600ms之间比较合理。

（3）ΔF（=最小调整频率*倍率）的设置

最小调整频率指控制中心每次脉冲指令发出后变频器变化的频率绝对值，设定值越低，对风机的频率调整就越微小，运转就越平稳。一般默认值为最小值0.01Hz。倍率指在溶解氧实际值远离目标值时，系统可以根据实际值与目标值的实际差距计算最小调整频率的倍数，一般无需人工干预。

四、溶解氧（DO）精确曝气系统的特点

1.精确度

溶解氧DO实际值应≤目标值±0.1mg/L为合格点，在产品稳定运行时间区间内，4月23日到4月29日，每天0：00-4：00 和8：00-12：00各取40个点计算合格率，在线检测系统采样点合格率>98%。经现场7*24小时中试检验，精确度数据趋势如图4所示：

2.稳定性

稳定运行时间区间内应保证溶解氧DO平稳，溶解氧DO检测曲线应近似为直线。如图5和6所示，2021年4月1日至6日未使用精确曝气DO的历史曲线和4月26至30日使用精确曝气控制DO的历史曲线对比，后者对DO的控制更平稳。

3.可靠性

对异常情况造成的外界超温、超压、断电、传感器信号丢失等应能在0.5s内自动切换到原有控制模式

4.经济性

① 精确曝气使用前后吨水电耗的对比

鼓风曝气占总耗电量的50%-70%，实现风机节能，降低处理单位污水的耗电量（单位kWh/t）有重要的意义，经现场7次24小时中试检验与未使用精确曝气同比时间对比，节能率检测数据如表2和图9所示：

徐州开发区污水厂2019年全年电量3679755度，电费231.509元;2020年全年电量3619305度 ，电费210.935万元，保守估计按照节电5%计算，两年共计节约电费约22万元。

② 精确曝气量前后碳源投加量对比

如图7和图8所示 使用精确曝气后保证出水总氮不变的情况下，碳源的投加量有明显减少的，且出水总氮的数值基本趋于稳定。

2019年全年碳源投加量617.72吨，总费用188.417万元;2020年全年碳源投加量603.99吨，总费用152.2509万元，碳源成本占污水处理处理成本30%左右，实现出水总氮达标的情况下，减少碳源的投加量可以很好的节约水处理成本。

五、结论

1、精确曝气控制使得工艺控制更加稳定

精确曝气系统可实现在污水处理过程中定需供气，减少生物反应池溶解氧浓度波动幅度，污水在多次交替的缺氧与好氧中，可实现有机物的降解、为处理系统脱氮除磷提供良好的外部條件，从而使得脱氮除磷功能的效率最大化，出水水质的稳定达标也更有保障，这也是我们引进精确曝气系统的根本出发点。

2、节能降耗

电耗和药剂（碳源）费用是整个污水处理的直接成本的主要来源，与传统的曝气方式相比，精确曝气系统的使用在稳定生产的前提下，有节能降耗的作用。

3、降低操作人员劳动强度

溶解氧是污水处理厂生产运行最重要的控制参数，也是值班人员最关注的控制点，根据工艺要求设定溶解氧理想目标值，不但降低了操作人员的劳动强度，同时曝气系统的控制更加智能灵活。

六、对未来的展望

在国家对环保事业要求越来越高的情况下，污水处理过程控制将朝着严格、精细方面发展，精确曝气使污水处理过程向精细化、节能化转变，污水处理过程的精细控制具有较大的拓展空间和推广价值。

参考文献

[1]李升，胡晓东 马头岗污水厂精确曝气系统的实施及应用效果.中国给水排水 第32卷 第15期

[2]王雯 仓炜玮 精确曝气工艺在无锡太湖新城污水处理厂中的应用.能源与环境 2011.NO.5

[3]王洪臣 周军 王佳伟等著 5F-A2/O-脱氮除磷工艺的实践和探索 中国建筑工业出版社

[4]《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86;