什么是精1准曝气？

一、什么是精1准曝气？

精1准曝气是污水处理(lǐ)厂由早期粗放式人工控制方式向现代精细化自动控制方式进阶的产物(wù)。

传统活性污泥法已经在世界范围内应用(yòng)数百1年，多(duō)位國(guó)内外权1威专家多(duō)次提出并强调，需要深度挖掘百1年活性污泥法工艺，实现生化处理(lǐ)工艺的优控制与高1效运行。

精1准曝气的首要目标是保障生化处理(lǐ)工艺稳定运行以及出水稳定达标，进而达到鼓风曝气系统的节能(néng)降耗和污水处理(lǐ)厂的运行成本降低。

國(guó)1际上早已提倡污水处理(lǐ)厂自动化和精细化管理(lǐ)与控制。精1准曝气是污水厂实现精细化管理(lǐ)的有(yǒu)效工具，需要通过鼓风机、曝气设备以及精1准曝气系统等各方的共同努力。

精1准曝气系统可(kě)以使各种复杂的供气方案得以实现，如间歇曝气、微量曝气、正常曝 气、溶解氧分(fēn)布控制等；可(kě)以帮助污水处理(lǐ)厂实现工艺的精细调节，适应各种工艺，并能(néng)够随着工艺变化而调整；还可(kě)以根据当前需要的曝气量，通知鼓风机主控进行风量调节，防止发生喘震等异常情况，节约鼓风机電(diàn)耗。

二、為(wèi)什么要实现精1准曝气？

污水处理(lǐ)厂在生物(wù)处理(lǐ)过程当中，如果曝气量不足，会导致工艺运行恶化，出水水质排放超标；如果曝气量过多(duō)，会导致高能(néng)耗，造成污水处理(lǐ)厂运行成本增加。因此，只有(yǒu)根据实际需求合理(lǐ)分(fēn)配与精1准调节各區(qū)域的曝气量，才能(néng)保证污水处理(lǐ)厂高1效和经济运行。

良好的污水处理(lǐ)工艺自动控制系统，既能(néng)保障污水处理(lǐ)厂设备连续稳定运行，又(yòu)可(kě)实现节能(néng)降耗， 在工艺升级改造中得到关注和应用(yòng)。精1准曝气控制系统是近年发展起来的一套较好控制鼓风曝气的节能(néng)技术。

我國(guó)污水处理(lǐ)厂的能(néng)耗主要是電(diàn)耗，处理(lǐ)每吨污水耗電(diàn)约0.2-0.3度，電(diàn)费约占污水处理(lǐ)成本的50%-70%。在我國(guó)污水处理(lǐ)厂建设基础上，通过现有(yǒu)设施的优化运营，存在提高出水水质、降低能(néng)耗物(wù)耗的巨大空间。截至2019年6月底，全國(guó)设市城市累计建成城市污水处理(lǐ)厂5000多(duō)座(不含乡镇污水处理(lǐ)厂和工业)，污水处理(lǐ)能(néng)力达2.1亿立方米/日。

按我國(guó)污水处理(lǐ)厂每年处理(lǐ)500亿吨污水来计算，如果能(néng)够节省20%的能(néng)耗，这就能(néng)够為(wèi)國(guó)1家节约约30亿度電(diàn)。在目前國(guó)1家大力提倡节能(néng)降耗的背景下，污水处理(lǐ)厂的节能(néng)降耗具有(yǒu)重大意义。

我國(guó)约有(yǒu)一半的污水处理(lǐ)厂采用(yòng)氧化沟和AAO工艺，越来越多(duō)的AAO变形的工艺呈现上升的趋势。鼓风曝气的能(néng)耗占污水厂总能(néng)耗的51%左右。因此，实现曝气系统的节能(néng)运行是污水厂节能(néng)的关键。

曝气过量直接造成電(diàn)能(néng)浪费，并且溶解氧通过内回流被带到缺氧區(qū)影响反硝化的效果，溶解氧通过外回流被带到厌氧區(qū)影响厌氧释磷的过程。

曝气量不足，影响生化池中微生物(wù)活性，可(kě)能(néng)影响出水水质；还可(kě)能(néng)造成二沉池中发生反硝化，污泥上浮，影响出水。

精1准曝气系统既能(néng)保障污水处理(lǐ)厂设备连续稳定运行，又(yòu)可(kě)实现节能(néng)降耗。我公司将鼓风机、曝气器、電(diàn)动阀门、在線(xiàn)监测仪表等國(guó)1际顶1尖设备与良好的自控系统完1美结合，真正实现了整个系统的可(kě)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體(tǐ)现為(wèi)空气从曝气池底部的曝气头释放后，空气中的氧气从气相向液相中转移。二是溶解氧的利用(yòng)和消耗。这个过程综合了好氧处理(lǐ)过程的有(yǒu)机碳去除过程、生物(wù)脱氮、生物(wù)除磷等，是由多(duō)个过程综合作用(yòng)的结果。

活性污泥法的曝气过程是為(wèi)去除有(yǒu)机碳、硝化、吸磷等过程提供适宜的溶解氧，以促进三种生化反应的正常进行。曝气流量控制的目标就是是形成稳定的溶解氧条件，為(wèi)微生物(wù)生長(cháng)与污染物(wù)降解建立一个动态平衡和可(kě)靠的生存环境。这一动态平衡过程的实质，就是使总氧转移速率近似等于总耗氧速率。由于污水厂的进水水质和水量是变化的，在特定的时间段内其耗氧量也是变化的，只有(yǒu)使该时段内的供氧量和耗氧量相均衡，才能(néng)保证处理(lǐ)环境的稳定，保证出水水质。

三、精1准曝气系统的组成

主要有(yǒu)以下6个设备组成：（1）鼓风机 、（2) 阀门、（3) 流量计、 （4）曝气盘/管、 （5）DO 等现场仪表、（6）精1确曝气控制柜.1、鼓风机

鼓风机是精1确曝气系统的气源提供设备，负责提供适合的压力和流量的压缩空气，是整个精1确曝气系统的关键设备，没有(yǒu)稳定的气源，就没有(yǒu)整个系统的稳定，更不用(yòng)说控制每个廊道的曝气量和保持参数和工艺的稳定，所以选择适合曝气系统的鼓风机是实现精1确曝气系统的关键。

1、鼓风机的控制模式

市场上大部分(fēn)的鼓风机调节方式分(fēn)為(wèi)调频率、调风量和调压力三种模式。精1确曝气系统和调压力模式的鼓风机配合高1效。推荐具有(yǒu)恒压模式的鼓风机作為(wèi)精1确曝气系统的专用(yòng)鼓风机，以实现高1效的控制。

2、鼓风机的喘震风险

同时，在鼓风机的选型时不仅要考虑到鼓风机的控制方式，还要考虑到鼓风机的气量运行范围，由于水质水量的变化，工艺需要的曝气量时刻变化，如果工艺需要的气量小(xiǎo)于鼓风机能(néng)提供的小(xiǎo)气量，鼓风机就有(yǒu)可(kě)能(néng)发生喘震风险。比如说，现在有(yǒu)两台恒压控制模式的鼓风机给工艺供气，单台鼓风机的风量范围是6000---10000m3/h,现场两台鼓风机联动运行，如果工艺需要的需气量是1100m3/h，则开一台鼓风机风量不够，需要开两台鼓风机，但风量太大，导致阀门处于小(xiǎo)阀位，整个曝气系统的管路压力越来越高，终导致鼓风机喘震。

避免鼓风机喘震的方法有(yǒu)两种。大小(xiǎo)配方案：在选型的时候考虑到鼓风机大小(xiǎo)配，就是选一台4000-8000m3/h的鼓风机和一台5000---10000m3/h 的鼓风机，则能(néng)实现4000---18000m3/h 的连续流量供气，避免了鼓风机喘震的风险，大大调高了鼓风机可(kě)调节风量的區(qū)间范围，很(hěn)好的解决了喘震的风险。如果是新(xīn)项目，推荐鼓风机大小(xiǎo)配方案。如果是改造的项目，推荐小(xiǎo)气量法方案。可(kě)酌情选择。 2、阀门阀门是整个曝气系统的主控设备。系统根据设定的参数，通过调节阀门的开度，来调节管路的流量，从而达到调节工艺参数的目的。这就对阀门的要求比较高，其工作特性曲線(xiàn)的选型也很(hěn)重要。好能(néng)选择線(xiàn)性度良好的调节阀，如棱形阀等，同时还要考虑到阀门的变径尺寸、压力损失等因素。有(yǒu)些厂家用(yòng)蝶阀来代替调节阀，由于其阀门调节曲線(xiàn)的限制，压损高，调节線(xiàn)性度不好，效果非常不好。

3、流量计

流量计用(yòng)来测量管路的流量，是整个曝气系统的测量设备，流量计要选择质量流量计，其不受温度、压力的影响。选择精度高、重复性好的流量计。同时还要考虑到流量计和阀门的安装要求。流量计的安装有(yǒu)其特殊的要求，如直管段和缩扩径等和流量计的距离，阀门和流量计的距离，以及弯头等对流量计的测量影响。

4、DO现场工艺仪表

现场仪表主要包括DO 仪表，氨氮仪表，PH值仪表等，市场上有(yǒu)很(hěn)多(duō)品牌的仪表都能(néng)满足要求。主要考虑到平时维护的方便，因為(wèi)大部分(fēn)的仪表都需要定期维护和校准，对污水处理(lǐ)厂的运行人员要求较高。 如果现场仪表不能(néng)准确的测量工艺值（如仪表传感器堵住等），则整个精1确曝气系统便会朝着错误的方向控制，影响出水的水质。

5、曝气盘/管

曝气盘/管主要是安装要合格，不能(néng)有(yǒu)漏气和安装水平问题。需要严格按照安装工艺来进行，防止漏气发生，且要做水平测试，以保证气量的分(fēn)配均匀。

6、精1准曝气系统控制柜

可(kě)以把精1确曝气系统比作一个很(hěn)有(yǒu)经验的工艺人员，如果说鼓风机是心脏，阀门、流量计和DO等仪表是手足的话，那么精1确曝气系统控制柜就是大脑，其控制的精1确度直接影响系统的精1确度，影响出水水质的稳定度。

四、理(lǐ)想中的精1准曝气系统

理(lǐ)想的精1准曝气系统应该考虑到阀门、流量计、DO仪表、鼓风机等设备的影响，并能(néng)适应这些设备的工作特性，要能(néng)有(yǒu)针对不同工艺负载的参数设置，同是还要有(yǒu)紧急情况下的控制方式和报警输出（如DO仪表坏，鼓风机喘震等不利因素）

市场上有(yǒu)很(hěn)多(duō)做精1准曝气系统的厂家，其控制也不一样，但总的来说，一个完1美的精1确曝气系统，应该有(yǒu)以下特点：

1、适应性：

理(lǐ)想的精1准曝气系统应该能(néng)适应不同的水质要求，同时还能(néng)适应各个配套的工艺设备。对于其他(tā)的设备（如鼓风机）能(néng)很(hěn)好的适应其控制方式，如流量和压力控制模式都可(kě)。

2、独立性：

理(lǐ)想的精1准曝气系统应该具有(yǒu)独立的控制能(néng)力，只需要将系统置于自动模式，系统便可(kě)按照设定的工艺参数运行，不受其他(tā)如通讯断路的干扰。且在紧急情况下有(yǒu)替代的控制方式和报警输出等，以保证参数稳定。

3、参数可(kě)选性：

理(lǐ)想的精1准曝气系统的参数应该具有(yǒu)可(kě)选性，如可(kě)以设定控制模式（流量控制，阀位控制，DO 控制等），控制地点（遠(yuǎn)程/本地），控制参数等。

4、细化性：

理(lǐ)想的精1准曝气系统应该细化控制區(qū)间，因為(wèi)不同的阀门和流量计曲線(xiàn)不一样，可(kě)以将不同的阀门和流量计的参数导入到精1准曝气系统中，即使是蝶阀，也能(néng)达到较好的效果。