污水處理中的精準曝氣！
2022-12-06 10:12:28
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, 精準曝氣是污水處理廠(chǎng)由早期粗放式人工控制方式向現代精細化自動(dòng)控制方式進(jìn)階的產(chǎn)物。傳統活性污泥法已經(jīng)在世界范圍內應用數百年，多位國內外專(zhuān)家多次提出并強調，需要深度挖掘百年活性污泥法工藝，實(shí)現生化處理工藝的最優(yōu)控制與高效運行。
, 精準曝氣的首要目標是保障生化處理工藝穩定運行以及出水穩定達標，進(jìn)而達到鼓風(fēng)曝氣系統的節能降耗和污水處理廠(chǎng)的運行成本降低。國際上早已提倡污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化和精細化管理與控制。精準曝氣是污水廠(chǎng)實(shí)現精細化管理的有效工具，需要通過(guò)鼓風(fēng)機、曝氣設備以及精準曝氣系統等各方的共同努力。
, 精準曝氣系統可以使各種復雜的供氣方案得以實(shí)現，如間歇曝氣、微量曝氣、正常曝 氣、溶解氧分布控制等；可以幫助污水處理廠(chǎng)實(shí)現工藝的精細調節，適應各種工藝，并能夠隨著(zhù)工藝變化而調整；還可以根據當前需要的曝氣量，通知鼓風(fēng)機主控進(jìn)行風(fēng)量調節，防止發(fā)生喘震等異常情況，節約鼓風(fēng)機電耗。
, 二、為什么要實(shí)現精準曝氣？
, 污水處理廠(chǎng)在生物處理過(guò)程當中，如果曝氣量不足，會(huì )導致工藝運行惡化，出水水質(zhì)排放超標；如果曝氣量過(guò)多，會(huì )導致高能耗，造成污水處理廠(chǎng)運行成本增加。因此，只有根據實(shí)際需求合理分配與精準調節各區域的曝氣量，才能保證污水處理廠(chǎng)高效和經(jīng)濟運行。
, 良好的污水處理工藝自動(dòng)控制系統，既能保障污水處理廠(chǎng)設備連續穩定運行，又可實(shí)現節能降耗， 在工藝升級改造中得到關(guān)注和應用。精準曝氣控制系統是近年發(fā)展起來(lái)的一套較好控制鼓風(fēng)曝氣的節能技術(shù)。
, 我國污水處理廠(chǎng)的能耗主要是電耗，處理每噸污水耗電約0.2-0.3度，電費約占污水處理成本的50%-70%。在我國污水處理廠(chǎng)建設基礎上，通過(guò)現有設施的優(yōu)化運營(yíng)，存在提高出水水質(zhì)、降低能耗物耗的巨大空間。截至2019年6月底，全國設市城市累計建成城市污水處理廠(chǎng)5000多座(不含鄉鎮污水處理廠(chǎng)和工業(yè))，污水處理能力達2.1億立方米/日。
, 按我國污水處理廠(chǎng)每年處理500億噸污水來(lái)計算，如果能夠節省20%的能耗，這就能夠為國家節約約30億度電。在目前國家大力提倡節能降耗的背景下，污水處理廠(chǎng)的節能降耗具有重大意義。
, 我國約有一半的污水處理廠(chǎng)采用氧化溝和AAO工藝，越來(lái)越多的AAO變形的工藝呈現上升的趨勢。鼓風(fēng)曝氣的能耗占污水廠(chǎng)總能耗的51%左右。因此，實(shí)現曝氣系統的節能運行是污水廠(chǎng)節能的關(guān)鍵。
, 曝氣過(guò)量直接造成電能浪費，并且溶解氧通過(guò)內回流被帶到缺氧區影響反硝化的效果，溶解氧通過(guò)外回流被帶到厭氧區影響厭氧釋磷的過(guò)程。曝氣量不足，影響生化池中微生物活性，可能影響出水水質(zhì)；還可能造成二沉池中發(fā)生反硝化，污泥上浮，影響出水。精準曝氣系統既能保障污水處理廠(chǎng)設備連續穩定運行，又可實(shí)現節能降耗。我公司將鼓風(fēng)機、曝氣器、電動(dòng)閥門(mén)、在線(xiàn)監測儀表等國際頂尖設備與良好的自控系統完美結合，真正實(shí)現了整個(gè)系統的可靠穩定運行。
, 曝氣過(guò)程涉及兩個(gè)步驟:一是氧氣的擴散和溶解。在鼓風(fēng)曝氣系統中主要體現為空氣從曝氣池底部的曝氣頭釋放后，空氣中的氧氣從氣相向液相中轉移。二是溶解氧的利用和消耗。這個(gè)過(guò)程綜合了好氧處理過(guò)程的有機碳去除過(guò)程、生物脫氮、生物除磷等，是由多個(gè)過(guò)程綜合作用的結果。
, 活性污泥法的曝氣過(guò)程是為去除有機碳、硝化、吸磷等過(guò)程提供適宜的溶解氧，以促進(jìn)三種生化反應的正常進(jìn)行。曝氣流量控制的目標就是是形成穩定的溶解氧條件，為微生物生長(cháng)與污染物降解建立一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡和可靠的生存環(huán)境。這一動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程的實(shí)質(zhì)，就是使總氧轉移速率近似等于總耗氧速率。由于污水廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)和水量是變化的，在特定的時(shí)間段內其耗氧量也是變化的，只有使該時(shí)段內的供氧量和耗氧量相均衡，才能保證處理環(huán)境的穩定，保證出水水質(zhì)。
, 三、精準曝氣系統的組成
, 1. 鼓風(fēng)機的控制模
, 市場(chǎng)上大部分的鼓風(fēng)機調節方式分為調頻率、調風(fēng)量和調壓力三種模式。精確曝氣系統和調壓力模式的鼓風(fēng)機配合最為高效。推薦具有恒壓模式的鼓風(fēng)機作為精確曝氣系統的專(zhuān)用鼓風(fēng)機，以實(shí)現高效的控制。
, 2. 鼓風(fēng)機的喘震風(fēng)險
, 同時(shí)，在鼓風(fēng)機的選型時(shí)不僅要考慮到鼓風(fēng)機的控制方式，還要考慮到鼓風(fēng)機的氣量運行范圍，由于水質(zhì)水量的變化，工藝需要的曝氣量時(shí)刻最變化，如果工藝需要的氣量小于鼓風(fēng)機能提供的最小氣量，鼓風(fēng)機就有可能發(fā)生喘震風(fēng)險。比如說(shuō)，現在有兩臺恒壓控制模式的鼓風(fēng)機給工藝供氣，單臺鼓風(fēng)機的風(fēng)量范圍是6000-10000m3/h,現場(chǎng)兩臺鼓風(fēng)機聯(lián)動(dòng)運行，如果工藝需要的需氣量是1100m3/h，則開(kāi)一臺鼓風(fēng)機風(fēng)量不夠，需要開(kāi)兩臺鼓風(fēng)機，但風(fēng)量太大，導致閥門(mén)處于最小閥位，整個(gè)曝氣系統的管路壓力越來(lái)越高，最終導致鼓風(fēng)機喘震。 避免鼓風(fēng)機喘震的方法有兩種。大小配方案：在選型的時(shí)候考慮到鼓風(fēng)機大小配，就是選一臺4000-8000m3/h的鼓風(fēng)機和一臺5000-10000m3/h 的鼓風(fēng)機，則能實(shí)現4000-18000m3/h 的連續流量供氣，避免了鼓風(fēng)機喘震的風(fēng)險，大大調高了鼓風(fēng)機可調節風(fēng)量的區間范圍，很好的解決了喘震的風(fēng)險。如果是新項目，推薦鼓風(fēng)機大小配方案。如果是改造的項目，推薦最小氣量法方案?？勺们檫x擇。
, 閥門(mén)閥門(mén)是整個(gè)曝氣系統的主控設備。系統根據設定的參數，通過(guò)調節閥門(mén)的開(kāi)度，來(lái)調節管路的流量，從而達到調節工藝參數的目的。這就對閥門(mén)的要求比較高，其工作特性曲線(xiàn)的選型也很重要。最好能選擇線(xiàn)性度良好的調節閥，如棱形閥等，同時(shí)還要考慮到閥門(mén)的變徑尺寸、壓力損失等因素。有些廠(chǎng)家用蝶閥來(lái)代替調節閥，由于其閥門(mén)調節曲線(xiàn)的限制，壓損高，調節線(xiàn)性度不好，效果非常不好。
, 3. 流量計
, 流量計用來(lái)測量管路的流量，是整個(gè)曝氣系統的測量設備，流量計要選擇質(zhì)量流量計，其不受溫度、壓力的影響。選擇精度高、重復性好的流量計。同時(shí)還要考慮到流量計和閥門(mén)的安裝要求。流量計的安裝有其特殊的要求，如直管段和縮擴徑等和流量計的距離，閥門(mén)和流量計的距離，以及彎頭等對流量計的測量影響。
, 4. DO現場(chǎng)工藝儀表
, 現場(chǎng)儀表主要包括DO 儀表，氨氮儀表，PH值儀表等，市場(chǎng)上有很多品牌的儀表都能滿(mǎn)足要求。主要考慮到平時(shí)維護的方便，因為大部分的儀表都需要定期維護和校準，對污水處理廠(chǎng)的運行人員要求較高。如果現場(chǎng)儀表不能準確的測量工藝值(如儀表傳感器堵住等)，則整個(gè)精確曝氣系統便會(huì )朝著(zhù)錯誤的方向控制，影響出水的水質(zhì)。
, 5. 曝氣盤(pán)/管 曝氣盤(pán)/管主要是安裝要合格，不能有漏氣和安裝水平問(wèn)題。需要嚴格按照安裝工藝來(lái)進(jìn)行，防止漏氣發(fā)生，且要做水平測試，以保證氣量的分配均勻。
, 6. 精準曝氣系統控制柜
, 可以把精確曝氣系統比作一個(gè)很有經(jīng)驗的工藝人員，如果說(shuō)鼓風(fēng)機是心臟，閥門(mén)、流量計和DO等儀表是手足的話(huà)，那么精確曝氣系統控制柜就是大腦，其控制的精確度直接影響系統的精確度，影響出水水質(zhì)的穩定度。
, 四、理想中的精準曝氣系統
, 理想的精準曝氣系統應該考慮到閥門(mén)、流量計、DO儀表、鼓風(fēng)機等設備的影響，并能適應這些設備的工作特性，要能有針對不同工藝負載的參數設置，同是還要有緊急情況下的控制方式和報警輸出(如DO儀表壞，鼓風(fēng)機喘震等不利因素)
, 市場(chǎng)上有很多做精準曝氣系統的廠(chǎng)家，其控制也不一樣，但總的來(lái)說(shuō)，一個(gè)完美的精確曝氣系統，應該有以下特點(diǎn)：
, 1. 適應性
, 理想的精準曝氣系統應該能適應不同的水質(zhì)要求，同時(shí)還能適應各個(gè)配套的工藝設備。對于其他的設備(如鼓風(fēng)機)能很好的適應其控制方式，如流量和壓力控制模式都可。
, 2. 獨立性：
, 理想的精準曝氣系統應該具有獨立的控制能力，只需要將系統置于自動(dòng)模式，系統便可按照設定的工藝參數運行，不受其他如通訊斷路的干擾。且在緊急情況下有替代的控制方式和報警輸出等，以保證參數穩定。
, 3. 參數可選性：
, 理想的精準曝氣系統的參數應該具有可選性，如可以設定控制模式(流量控制，閥位控制，DO 控制等)，控制地點(diǎn)(遠程/本地)，控制參數等。
, 4. 細化性：
, 理想的精準曝氣系統應該細化控制區間，因為不同的閥門(mén)和流量計曲線(xiàn)不一樣，可以將不同的閥門(mén)和流量計的參數導入到精準曝氣系統中，即使是蝶閥，也能達到較好的效果。
, 原標題：【干貨】污水處理中的精準曝氣！
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