污水處理廠精確曝氣系統(tǒng)的實施及應(yīng)用效果

張難

（2）Δt/n（脈沖時間，單位：ms）的設(shè)定

Δt代表控制中心從傳感器讀取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)及發(fā)送指令的時間周期。合理設(shè)置脈沖時間既有利于保證控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度也能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升抗干擾能力。

在該污水處理廠的應(yīng)用實踐中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)調(diào)整周期時間（脈沖時間）設(shè)定為300～600ms之間比較合理。

（3）ΔF（=最小調(diào)整頻率*倍率）的設(shè)置

最小調(diào)整頻率指控制中心每次脈沖指令發(fā)出后變頻器變化的頻率絕對值，設(shè)定值越低，對風(fēng)機的頻率調(diào)整就越微小，運轉(zhuǎn)就越平穩(wěn)。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(biāo)值時，系統(tǒng)可以根據(jù)實際值與目標(biāo)值的實際差距計算最小調(diào)整頻率的倍數(shù)，一般無需人工干預(yù)。

四、溶解氧（DO）精確曝氣系統(tǒng)的特點

1.精確度

溶解氧DO實際值應(yīng)≤目標(biāo)值±0.1mg/L為合格點，在產(chǎn)品穩(wěn)定運行時間區(qū)間內(nèi)，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(tǒng)采樣點合格率>98%。經(jīng)現(xiàn)場7*24小時中試檢驗，精確度數(shù)據(jù)趨勢如圖4所示：

2.穩(wěn)定性

穩(wěn)定運行時間區(qū)間內(nèi)應(yīng)保證溶解氧DO平穩(wěn)，溶解氧DO檢測曲線應(yīng)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(wěn)。

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(yīng)能在0.5s內(nèi)自動切換到原有控制模式

4.經(jīng)濟性

① 精確曝氣使用前后噸水電耗的對比

鼓風(fēng)曝氣占總耗電量的50%-70%，實現(xiàn)風(fēng)機節(jié)能，降低處理單位污水的耗電量（單位kWh/t）有重要的意義，經(jīng)現(xiàn)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(jié)能率檢測數(shù)據(jù)如表2和圖9所示：

徐州開發(fā)區(qū)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(jié)電5%計算，兩年共計節(jié)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(shù)值基本趨于穩(wěn)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(xiàn)出水總氮達標(biāo)的情況下，減少碳源的投加量可以很好的節(jié)約水處理成本。

五、結(jié)論

1、精確曝氣控制使得工藝控制更加穩(wěn)定

精確曝氣系統(tǒng)可實現(xiàn)在污水處理過程中定需供氣，減少生物反應(yīng)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(xiàn)有機物的降解、為處理系統(tǒng)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(zhì)的穩(wěn)定達標(biāo)也更有保障，這也是我們引進精確曝氣系統(tǒng)的根本出發(fā)點。

2、節(jié)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(tǒng)的曝氣方式相比，精確曝氣系統(tǒng)的使用在穩(wěn)定生產(chǎn)的前提下，有節(jié)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(chǎn)運行最重要的控制參數(shù)，也是值班人員最關(guān)注的控制點，根據(jù)工藝要求設(shè)定溶解氧理想目標(biāo)值，不但降低了操作人員的勞動強度，同時曝氣系統(tǒng)的控制更加智能靈活。

六、對未來的展望

在國家對環(huán)保事業(yè)要求越來越高的情況下，污水處理過程控制將朝著嚴(yán)格、精細方面發(fā)展，精確曝氣使污水處理過程向精細化、節(jié)能化轉(zhuǎn)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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