為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：污水處理廠精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

推薦單位：光大水務(wù)（濟(jì)南）有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)

項(xiàng)目所在地：山東省濟(jì)南市天橋區(qū)

項(xiàng)目概況

光大水務(wù)（濟(jì)南）有限公司一廠四期、二廠三期10萬(wàn)噸擴(kuò)建工程于2019年1月商業(yè)運(yùn)行。為加強(qiáng)污水廠的提質(zhì)增效和節(jié)能降耗工作，有效解決污水處理過(guò)程曝氣電耗、脫氮除磷藥劑費(fèi)用相對(duì)較高的問(wèn)題，在兩廠設(shè)置精確曝氣和精確加藥控制系統(tǒng)，利用系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)曝氣、碳源和除磷藥劑的精準(zhǔn)控制，進(jìn)一步提高了污水運(yùn)營(yíng)管理的精細(xì)化水平，確保了污水處理廠的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，有效降低了運(yùn)行成本，發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。

示范意義

污水處理廠精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)在一廠四期、二廠三期的應(yīng)用研究，確保了出水COD、NH3-N、TN、TP等指標(biāo)穩(wěn)定低于排放限值，保障了出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，對(duì)于濟(jì)南市小清河治理和水生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義。同時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定應(yīng)用促進(jìn)了“智慧水務(wù)”的建設(shè)和發(fā)展，有效節(jié)省了人力、物力，符合未來(lái)無(wú)人或少人值守的污水廠發(fā)展趨勢(shì)，為其他污水廠的建設(shè)運(yùn)營(yíng)提供了有益借鑒，在污水處理行業(yè)中具有較好的示范和推廣應(yīng)用價(jià)值。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

精確曝氣控制模式下，生物池好氧區(qū)DO波動(dòng)范圍在±0.5mg/L以內(nèi)，尤其在水量波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)出水COD、氨氮指標(biāo)均穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時(shí)在一廠四期、二廠三期可節(jié)省10%左右的曝氣電耗。精確脫氮和精確除磷加藥模式下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)加藥量的實(shí)時(shí)調(diào)控，且出水TN、TP穩(wěn)定性較好，同時(shí)在一廠四期、二廠三期可節(jié)省10%左右的碳源和除磷藥劑投加量，發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）社會(huì)效益

本項(xiàng)目從轉(zhuǎn)變污水處理運(yùn)行控制理念進(jìn)行突破，在污水處理能耗較好的生化池采用具有自動(dòng)化、智能化、精準(zhǔn)化控制優(yōu)勢(shì)的精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)污水處理曝氣電耗和脫氮除磷藥耗的降低，促進(jìn)了“智慧水務(wù)”和“智慧城市”的建設(shè)和發(fā)展，有效節(jié)省了人力、物力，發(fā)揮了顯著的社會(huì)效益。

（3）生態(tài)效益

污水處理廠精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)確保了出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，對(duì)于濟(jì)南市小清河治理和水生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義，發(fā)揮了顯著的生態(tài)效益。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡(jiǎn)介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

污水處理廠精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)。

（2）工藝/裝備原理

精確曝氣控制通過(guò)比對(duì)工藝參數(shù)的測(cè)量值和設(shè)定差以及變化趨勢(shì)，基于生化處理模型算法以及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出曝氣控制區(qū)域的曝氣量，并結(jié)合實(shí)測(cè)的生化池各分區(qū)DO值，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)和各受控曝氣單元的氣量進(jìn)行自動(dòng)分配，智能控制每個(gè)控制區(qū)的溶氧量，為生物處理過(guò)程提供精確曝氣。采用“前饋+反饋”控制方式，將生物池各階段DO值及出水COD、氨氮等指標(biāo)作為反饋數(shù)據(jù)，根據(jù)其變化對(duì)風(fēng)機(jī)曝氣量和曝氣支管閥門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)；前饋數(shù)據(jù)采用進(jìn)水流量數(shù)據(jù)，當(dāng)流量變化超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整曝氣量對(duì)反饋控制進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)，確保系統(tǒng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定運(yùn)行。

精確加藥控制系統(tǒng)是一套獨(dú)立實(shí)現(xiàn)污水處理廠實(shí)時(shí)碳源和除磷劑優(yōu)化投加控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷對(duì)生物池是否投加或投加碳源量進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與控制，在保證總氮出水達(dá)標(biāo)的前提下，降低藥劑的使用成本；該系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水總磷負(fù)荷對(duì)生化系統(tǒng)前端/中端/后端化學(xué)除磷工藝中投加的除磷藥劑進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與控制，在保證總磷出水達(dá)標(biāo)的前提下優(yōu)化除磷劑投加量，降低藥劑使用成本，并減少整個(gè)系統(tǒng)的化學(xué)產(chǎn)泥量。

（3）工藝/裝備特點(diǎn)

該精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)基于生化處理模型算法、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及廠區(qū)反饋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算曝氣量和加藥量。精確曝氣系統(tǒng)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)和各受控曝氣單元的氣量進(jìn)行自動(dòng)分配，智能控制每個(gè)控制區(qū)的溶氧量，起到精確曝氣的作用；精確加藥系統(tǒng)通過(guò)脫氮模塊和除磷模塊，自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算與控制，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下調(diào)整藥劑投加量，從而達(dá)到精確加藥的目的。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1）能夠控制生物池曝氣和加藥處于穩(wěn)定水平，確保出水水質(zhì)持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2）具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。

3）控制生物池曝氣量、碳源和除磷藥劑投加量在合理水平，顯著降低運(yùn)行成本。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

污水處理行業(yè)。

（5）工藝/裝備流程圖

（6）項(xiàng)目部分案列照片

編輯：黃延麗