全康環(huán)保:大部分市政污水廠(chǎng)均采用成本最低廉的自然界微生物作為污水處理的核心，自然界的微生物對污染物質(zhì)采取不同方式的降解，其中對有機物的降解主要依靠好氧微生物在氧氣充足的情況下完成，還有就是生物脫氮的硝化過(guò)程和生物除磷的過(guò)量吸附磷的過(guò)程，需要在好氧的環(huán)境中進(jìn)行。針對這些污染物質(zhì)的去除的不同種類(lèi)的微生物都有一個(gè)共同的需求，就是在氧氣充足的環(huán)境下進(jìn)行。因此在污水廠(chǎng)中，保證充足的氧氣供給是出水水質(zhì)穩定的必要因素。

在傳統的活性污泥法的管控上，通過(guò)大量的曝氣，基本能夠保持活性污泥處理有機物所需的氧氣，而且為了應對污水廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)的變化，一般污水廠(chǎng)都會(huì )采用過(guò)量曝氣的方式來(lái)消除進(jìn)水水質(zhì)的變化。但是過(guò)量曝氣也帶來(lái)一系列的問(wèn)題：高能耗、脫氮除磷的缺氧厭氧環(huán)境難以保持、污泥老化嚴重等。隨著(zhù)各地的水環(huán)境進(jìn)一步惡化，各級主管部門(mén)對污水廠(chǎng)的排放指標提出了更嚴格的要求，特別是氮磷指標的強化，使污水廠(chǎng)的運行管控必須從原有的不加控制過(guò)量曝氣轉變?yōu)榫珳士刂频钠貧狻?/p>

多數污水廠(chǎng)的曝氣控制仍然沿用出口的DO指標值作為控制指標，利用DO作為鼓風(fēng)機調整的依據。但是DO作為一個(gè)過(guò)程控制參數和最終的出水指標之間仍有不同，僅僅依靠DO的單一控制往往無(wú)法有效的保證出水水質(zhì)的穩定。

微生物對生物曝氣池內的溶解氧的需求來(lái)說(shuō)，首先滿(mǎn)足的有機物去除所需的氧氣，其次是硝化細菌硝化氨氮所需的氧氣，兩者在氧氣的利用速率上有先后之分，硝化速率慢，一般會(huì )在有機物氧化后期再利用氧氣，因此當硝化作用的氧氣利用結束后，曝氣池內提供的氧氣就成為富裕的氧氣了，如果通過(guò)檢測生物曝氣池內的氨氮，就能得出曝氣量的充足與否，從而更好的控制DO，這種通過(guò)檢測氨氮來(lái)進(jìn)行DO的控制的方式稱(chēng)為ABAC（Ammonia-Based Aeration Control）基于氨氮的曝氣控制系統。

采用ABAC的系統首先是依賴(lài)于在線(xiàn)氨氮的檢測，現階段多數污水廠(chǎng)仍在采用化學(xué)分析方法進(jìn)行氨氮檢測，氨氮的在線(xiàn)探頭檢測技術(shù)已經(jīng)逐步開(kāi)展，通過(guò)浸入水中探頭實(shí)時(shí)監測水中的氨氮，為ABAC系統的使用提供了基礎條件。污水廠(chǎng)原有的氨氮控制多數基于出水水質(zhì)的監測，由于出水和主要氨氮的降解的生物池之間還有深度處理流程，污水通過(guò)這個(gè)流程會(huì )需要一段時(shí)間，因此在出水檢測氨氮出現波動(dòng)后，再去調整生物池狀態(tài)往往已經(jīng)滯后了，因此為了消除這種滯后帶來(lái)的風(fēng)險，運行人員需要將氨氮控制的比指標控制值更低，預留更多的緩沖空間，采用了在線(xiàn)氨氮的檢測探頭后，可以將氨氮檢測提前到反應去進(jìn)行，這樣就能夠實(shí)現實(shí)時(shí)調控的方式。通過(guò)實(shí)施調控，也可以精準的控制曝氣，減少污水廠(chǎng)的能耗。

在生物的曝氣反應池內設置氨氮檢測探頭以后，一般可以設置在曝氣池的進(jìn)口和中段位置，通過(guò)探頭的檢測來(lái)判斷曝氣池內的溶解氧提供的是否富裕，根據研究表明，富裕的溶解氧對硝化作用不再有明顯促進(jìn)作用，反而會(huì )嚴重抑制反硝化的反應，具體如下圖所示：

從圖中可以看到硝化速率在溶解氧到達1~1.5mg/L之間時(shí)，變化趨緩，而反硝化速率在溶解氧0~0.5mg/L之間急速下降，因此合理的控制溶解氧對生物脫氮反應是至關(guān)重要的。采用ABAC的控制方式，將傳統的好氧池末端DO指標值與好氧池前段和中段的氨氮在線(xiàn)值結合起來(lái)，通過(guò)前端反饋的氨氮數值，末端的氨氮反饋信號，和設定的臨界值作為參考數值，進(jìn)入到DO的控制PLC內，計算所需的DO值，并與好氧區檢測的溶解氧數值進(jìn)行比較，得出是否需要進(jìn)行曝氣風(fēng)機的調控指令。通過(guò)增加的氨氮探頭完成了ABAC系統的精準曝氣的控制。

ABAC系統在曝氣池的DO控制中的優(yōu)勢是非常明顯的，通過(guò)合理的調控曝氣風(fēng)量，降低系統的能耗，有資料表明通過(guò)采用ABAC系統的曝氣池可以降低9~15%的風(fēng)機能耗；合理的溶解氧保證了后續的反硝化反應的缺氧和生物釋磷的厭氧環(huán)境的營(yíng)造，為微生物更徹底的進(jìn)行污染物去除提供了良好的條件；通過(guò)ABAC系統的使用可以降低過(guò)度曝氣，消弱活性污泥老化的趨勢，保持良好的活性污泥工況。

基于A(yíng)BAC的控制理念，在國外的一些使用ABAC系統的污水廠(chǎng)，通過(guò)至少一整年的過(guò)程數據分析，同時(shí)在污水廠(chǎng)監測水廠(chǎng)的能源消耗，通過(guò)進(jìn)水污染物的負荷以及氧的利用率來(lái)衡量ABAC系統的使用情況后，ABAC 系統展示了大約 9% 的能耗節省，構成 ABAC 系統的系統和設備能夠準確地根據進(jìn)入的氨氮負荷設置鼓風(fēng)機的風(fēng)量控制系統，從而確定適當的 DO 水平，最終而達到相應的通過(guò)控制空氣供應來(lái)控制曝氣池中的溶解氧濃度，在操作人員不斷地對ABAC系統的認知水平的提升，更大的能耗節省也在不斷地實(shí)現中。

隨著(zhù)對污水廠(chǎng)的能耗的加強控制，采用更為合理的控制體系，才能在保證出水的前提下實(shí)現節能降耗運行。