1、什么是准确曝气？

精确曝气是污水处理厂从早期广泛的人工控制模式向现代精细自动控制模式的先进产物。传统的活性污泥法已经在世界各地使用了数百年，许多国内外专家多次提出并强调，需要深入挖掘活性污泥法的百年工艺，以实现生化处理过程的**控制和高效运行。

准确曝气的主要目标是保证生化处理工艺的稳定运行和出水的稳定标准，从而实现鼓风曝气系统的节能降耗，降低污水处理厂的运行成本。污水处理厂的自动化和精细化管理和控制在世界上得到了提倡。精密曝气是污水处理厂实现精细化管理的有效工具，需要鼓风机、曝气设备和精密曝气系统的共同努力。

精确曝气系统可实现间歇曝气、微曝气、正常曝气、溶解氧分布控制等各种复杂的供气方案；可帮助污水处理厂实现工艺精细调整，适应各种工艺，随工艺变化调整；也可根据当前曝气量通知鼓风机主控制，防止哮喘等异常情况，节省鼓风机功耗。

为什么要实现精准曝气？

在生物处理过程中，如果曝气不足，会导致工艺运行恶化，出水水质排放超标；如果曝气过多，会导致能耗高，增加污水处理厂的运行成本。因此，只有根据实际需要合理分配和准确调整各区域的曝气量，才能保证污水处理厂的高效经济运行。

良好的污水处理工艺自动控制系统不仅能保证污水处理厂设备的连续稳定运行，而且能实现节能降耗，在工艺升级中得到关注和应用。精密曝气控制系统是近年来发展起来的一套更好的节能技术。

我国污水处理厂的能耗主要是电耗，处理每吨污水的能耗约为0.2-0.3度，约占污水处理成本的50%-70%。在我国污水处理厂建设的基础上，通过现有设施的优化运行，有很大的提高出水水质、降低能耗和物耗的空间。截至2019年6月底，我国已建成城市污水处理厂5000多家（不含乡镇污水处理厂和工业），污水处理能力达到2.1亿立方米/天。

根据我国污水处理厂每年处理500亿吨污水，如果能节约20%的能耗，就能为国家节约30亿千瓦时的电力。在当前国家大力倡导节能降耗的背景下，污水处理厂的节能降耗具有重要意义。

我国约有一半的污水处理厂采用氧化沟和AAO技术，越来越多的AAO变形技术呈上升趋势。鼓风曝气能耗约占污水处理厂总能耗的51%。因此，实现曝气系统的节能运行是污水处理厂节能的关键。

过度曝气直接造成电能浪费，溶解氧通过内回流带到缺氧区，影响反硝化作用。溶解氧通过外回流带到厌氧区，影响厌氧释磷的过程。曝气不足会影响生化池中的微生物活性，可能影响出水水质；也可能导致二沉池反硝化，污泥漂浮，影响出水。精密曝气系统不仅能保证污水处理厂设备的连续稳定运行，还能实现节能降耗。我公司将鼓风机、曝气器、电动阀、在线监控仪表等国际**设备与良好的自动控制系统完美结合，真正实现了整个系统的可靠稳定运行。

曝气过程涉及两个步骤：一是氧气的扩散和溶解。在鼓风曝气系统中，主要体现在空气从曝气池底部的曝气头释放后，空气中的氧气从气相转移到液相。二是溶解氧的利用和消耗。该过程结合了**碳去除过程、生物脱氮、生物除磷等，是多个过程综合作用的结果。

活性污泥法的曝气过程是为去除**碳、硝化、吸磷等过程提供适当的溶解氧，促进三种生化反应的正常进行。曝气流量控制的目标是形成稳定的溶解氧条件，为微生物生长和污染物降解建立动态平衡和可靠的生活环境。这种动态平衡过程的本质是使总氧转移率几乎等于总耗氧率。由于污水处理厂的进水水质和水量发生了变化，特定时期内的耗氧量也发生了变化。只有平衡这一时期的供氧量和耗氧量，才能保证处理环境的稳定性和出水水质。

三、精确曝气系统的组成。

1.鼓风机控制模。

市场上的鼓风机调节方式大多分为频率调节、风量调节和压力调节三种模式。精确曝气系统和压力调节模式的鼓风机效率**。建议采用恒压模式的鼓风机作为精确曝气系统的专用鼓风机，实现高效控制。

2.鼓风机喘震风险。

同时，在选择鼓风机时，不仅要考虑鼓风机的控制方法，还要考虑鼓风机的气量运行范围。由于水质和水量的变化，工艺所需的曝气时间是**的变化。如果工艺所需的气量小于鼓风机提供的*小气量，鼓风机可能会有喘振的风险。例如，现在有两个恒压控制模式的鼓风机为工艺供气。单个鼓风机的风量范围为6000-100000m3/h，两个鼓风机在现场联动运行。如果工艺所需的气量为1100m3/h，则打开鼓风机的风量不足，需要打开两个鼓风机，但风量过大，导致阀门处于*小阀位，整个曝气系统的管道压力越来越高，*终导致鼓风机喘振。避免鼓风机喘振的方法有两种。大小配方案：选择时考虑鼓风机大小配方案，即选择4000-800m3/h的鼓风机和50000m3/h的鼓风机，可实现40000m3/h的连续流量配方案。

阀门是整个曝气系统的主要控制设备。根据设定的参数，系统通过调节阀门的开度来调节管道的流量，从而达到调节工艺参数的目的。这对阀门的要求相对较高，其工作特性曲线的选择也非常重要。**选择线性良好的调节阀，如棱形阀，并考虑阀门的直径尺寸、压力损失等因素。一些制造商使用蝶阀代替调节阀，由于阀门调节曲线的限制，压力损失高，调节线性度差，效果很差。

3.流量计。

流量计用于测量管道的流量，是整个曝气系统的测量设备。流量计应选用质量流量计，不受温度和压力的影响。选择精度高、重复性好的流量计。同时，还应考虑流量计和阀门的安装要求。流量计的安装有其特殊要求，如直管段和缩小直径与流量计的距离、阀门与流量计的距离以及弯头对流量计的测量影响。

4.DO现场工艺仪表。

现场仪器主要包括DO仪器、氨氮仪器、PH值仪器等，市场上有许多品牌的仪器可以满足要求。主要考虑到平时维护的方便性，因为大多数仪器需要定期维护和校准，对污水处理厂的运行人员要求较高。如果现场仪器不能准确测量工艺值（如仪器传感器堵塞等），则整个精确曝气系统将朝错误的方向控制，影响水质。

.曝气盘/主要用于安装水平。

6.精确曝气系统控制柜。

精确曝气系统可以比作一个经验丰富的工艺人员。如果鼓风机是心脏，阀门、流量计、DO等仪器是手和脚，那么精确曝气系统控制柜就是大脑，其控制精度直接影响系统的精度和水质的稳定性。

四、理想的精确曝气系统。

理想的精确曝气系统应考虑阀门、流量计、DO仪表、鼓风机等设备的影响，能够适应这些设备的工作特点，设置不同工艺负荷的参数，以及紧急情况下的控制模式和报警输出（如DO仪表不良、鼓风机哮喘等不利因素）

市场上有许多制造精确曝气系统的制造商，其控制不同，但一般来说，一个完美的精确曝气系统应具有以下特点：

1.适应性。

理想的精确曝气系统应能满足不同的水质要求，也能满足各种配套工艺设备。其他设备（如鼓风机）可以很好地适应其控制模式，如流量和压力控制模式。

2.独立性：

理想的精确曝气系统应具有独立的控制能力，只需将系统放置在自动模式下，系统就可以根据设定的工艺参数运行，不受通信断路等其他干扰。在紧急情况下，有替代控制模式和报警输出，以确保参数的稳定性。

3.参数可选性：

理想的精确曝气系统参数应具有可选性，如控制模式（流量控制、阀位控制、DO控制等）、控制位置（远程/本地）、控制参数等。

4.细化：

理想的精密曝气系统应完善控制范围，因为不同的阀门和流量计曲线不同，可以将不同的阀门和流量计参数导入精密曝气系统，甚至蝶阀也能取得更好的效果。