1、什么是準確曝氣？

精確曝氣是污水處理廠從早期廣泛的人工控制模式向現代精細自動控制模式的先進產物。傳統的活性污泥法已經在世界各地使用了數百年，許多國內外專家多次提出并強調，需要深入挖掘活性污泥法的百年工藝，以實現生化處理過程的**控制和高效運行。

準確曝氣的主要目標是保證生化處理工藝的穩定運行和出水的穩定標準，從而實現鼓風曝氣系統的節能降耗，降低污水處理廠的運行成本。污水處理廠的自動化和精細化管理和控制在世界上得到了提倡。精密曝氣是污水處理廠實現精細化管理的有效工具，需要鼓風機、曝氣設備和精密曝氣系統的共同努力。

精確曝氣系統可實現間歇曝氣、微曝氣、正常曝氣、溶解氧分布控制等各種復雜的供氣方案；可幫助污水處理廠實現工藝精細調整，適應各種工藝，隨工藝變化調整；也可根據當前曝氣量通知鼓風機主控制，防止哮喘等異常情況，節省鼓風機功耗。

為什么要實現精準曝氣？

在生物處理過程中，如果曝氣不足，會導致工藝運行惡化，出水水質排放超標；如果曝氣過多，會導致能耗高，增加污水處理廠的運行成本。因此，只有根據實際需要合理分配和準確調整各區域的曝氣量，才能保證污水處理廠的高效經濟運行。

良好的污水處理工藝自動控制系統不僅能保證污水處理廠設備的連續穩定運行，而且能實現節能降耗，在工藝升級中得到關注和應用。精密曝氣控制系統是近年來發展起來的一套更好的節能技術。

我國污水處理廠的能耗主要是電耗，處理每噸污水的能耗約為0.2-0.3度，約占污水處理成本的50%-70%。在我國污水處理廠建設的基礎上，通過現有設施的優化運行，有很大的提高出水水質、降低能耗和物耗的空間。截至2019年6月底，我國已建成城市污水處理廠5000多家（不含鄉鎮污水處理廠和工業），污水處理能力達到2.1億立方米/天。

根據我國污水處理廠每年處理500億噸污水，如果能節約20%的能耗，就能為國家節約30億千瓦時的電力。在當前國家大力倡導節能降耗的背景下，污水處理廠的節能降耗具有重要意義。

我國約有一半的污水處理廠采用氧化溝和AAO技術，越來越多的AAO變形技術呈上升趨勢。鼓風曝氣能耗約占污水處理廠總能耗的51%。因此，實現曝氣系統的節能運行是污水處理廠節能的關鍵。

過度曝氣直接造成電能浪費，溶解氧通過內回流帶到缺氧區，影響反硝化作用。溶解氧通過外回流帶到厭氧區，影響厭氧釋磷的過程。曝氣不足會影響生化池中的微生物活性，可能影響出水水質；也可能導致二沉池反硝化，污泥漂浮，影響出水。精密曝氣系統不僅能保證污水處理廠設備的連續穩定運行，還能實現節能降耗。我公司將鼓風機、曝氣器、電動閥、在線監控儀表等國際**設備與良好的自動控制系統完美結合，真正實現了整個系統的可靠穩定運行。

曝氣過程涉及兩個步驟：一是氧氣的擴散和溶解。在鼓風曝氣系統中，主要體現在空氣從曝氣池底部的曝氣頭釋放后，空氣中的氧氣從氣相轉移到液相。二是溶解氧的利用和消耗。該過程結合了**碳去除過程、生物脫氮、生物除磷等，是多個過程綜合作用的結果。

活性污泥法的曝氣過程是為去除**碳、硝化、吸磷等過程提供適當的溶解氧，促進三種生化反應的正常進行。曝氣流量控制的目標是形成穩定的溶解氧條件，為微生物生長和污染物降解建立動態平衡和可靠的生活環境。這種動態平衡過程的本質是使總氧轉移率幾乎等于總耗氧率。由于污水處理廠的進水水質和水量發生了變化，特定時期內的耗氧量也發生了變化。只有平衡這一時期的供氧量和耗氧量，才能保證處理環境的穩定性和出水水質。

三、精確曝氣系統的組成。

1.鼓風機控制模。

市場上的鼓風機調節方式大多分為頻率調節、風量調節和壓力調節三種模式。精確曝氣系統和壓力調節模式的鼓風機效率**。建議采用恒壓模式的鼓風機作為精確曝氣系統的專用鼓風機，實現高效控制。

2.鼓風機喘震風險。

同時，在選擇鼓風機時，不僅要考慮鼓風機的控制方法，還要考慮鼓風機的氣量運行范圍。由于水質和水量的變化，工藝所需的曝氣時間是**的變化。如果工藝所需的氣量小于鼓風機提供的*小氣量，鼓風機可能會有喘振的風險。例如，現在有兩個恒壓控制模式的鼓風機為工藝供氣。單個鼓風機的風量范圍為6000-100000m3/h，兩個鼓風機在現場聯動運行。如果工藝所需的氣量為1100m3/h，則打開鼓風機的風量不足，需要打開兩個鼓風機，但風量過大，導致閥門處于*小閥位，整個曝氣系統的管道壓力越來越高，*終導致鼓風機喘振。避免鼓風機喘振的方法有兩種。大小配方案：選擇時考慮鼓風機大小配方案，即選擇4000-800m3/h的鼓風機和50000m3/h的鼓風機，可實現40000m3/h的連續流量配方案。

閥門是整個曝氣系統的主要控制設備。根據設定的參數，系統通過調節閥門的開度來調節管道的流量，從而達到調節工藝參數的目的。這對閥門的要求相對較高，其工作特性曲線的選擇也非常重要。**選擇線性良好的調節閥，如棱形閥，并考慮閥門的直徑尺寸、壓力損失等因素。一些制造商使用蝶閥代替調節閥，由于閥門調節曲線的限制，壓力損失高，調節線性度差，效果很差。

3.流量計。

流量計用于測量管道的流量，是整個曝氣系統的測量設備。流量計應選用質量流量計，不受溫度和壓力的影響。選擇精度高、重復性好的流量計。同時，還應考慮流量計和閥門的安裝要求。流量計的安裝有其特殊要求，如直管段和縮小直徑與流量計的距離、閥門與流量計的距離以及彎頭對流量計的測量影響。

4.DO現場工藝儀表。

現場儀器主要包括DO儀器、氨氮儀器、PH值儀器等，市場上有許多品牌的儀器可以滿足要求。主要考慮到平時維護的方便性，因為大多數儀器需要定期維護和校準，對污水處理廠的運行人員要求較高。如果現場儀器不能準確測量工藝值（如儀器傳感器堵塞等），則整個精確曝氣系統將朝錯誤的方向控制，影響水質。

.曝氣盤/主要用于安裝水平。

6.精確曝氣系統控制柜。

精確曝氣系統可以比作一個經驗豐富的工藝人員。如果鼓風機是心臟，閥門、流量計、DO等儀器是手和腳，那么精確曝氣系統控制柜就是大腦，其控制精度直接影響系統的精度和水質的穩定性。

四、理想的精確曝氣系統。

理想的精確曝氣系統應考慮閥門、流量計、DO儀表、鼓風機等設備的影響，能夠適應這些設備的工作特點，設置不同工藝負荷的參數，以及緊急情況下的控制模式和報警輸出（如DO儀表不良、鼓風機哮喘等不利因素）

市場上有許多制造精確曝氣系統的制造商，其控制不同，但一般來說，一個完美的精確曝氣系統應具有以下特點：

1.適應性。

理想的精確曝氣系統應能滿足不同的水質要求，也能滿足各種配套工藝設備。其他設備（如鼓風機）可以很好地適應其控制模式，如流量和壓力控制模式。

2.獨立性：

理想的精確曝氣系統應具有獨立的控制能力，只需將系統放置在自動模式下，系統就可以根據設定的工藝參數運行，不受通信斷路等其他干擾。在緊急情況下，有替代控制模式和報警輸出，以確保參數的穩定性。

3.參數可選性：

理想的精確曝氣系統參數應具有可選性，如控制模式（流量控制、閥位控制、DO控制等）、控制位置（遠程/本地）、控制參數等。

4.細化：

理想的精密曝氣系統應完善控制范圍，因為不同的閥門和流量計曲線不同，可以將不同的閥門和流量計參數導入精密曝氣系統，甚至蝶閥也能取得更好的效果。