為促進行業(yè)交流進步，便于行業(yè)同儕互學互促，推動中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。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)（濟南）有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資建設(shè)運營

項目所在地：山東省濟南市天橋區(qū)

項目概況

光大水務(wù)（濟南）有限公司一廠四期、二廠三期10萬噸擴建工程于2019年1月商業(yè)運行。為加強污水廠的提質(zhì)增效和節(jié)能降耗工作，有效解決污水處理過程曝氣電耗、脫氮除磷藥劑費用相對較高的問題，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)自動化、智能化控制實現(xiàn)了對曝氣、碳源和除磷藥劑的精準控制，進一步提高了污水運營管理的精細化水平，確保了污水處理廠的穩(wěn)定達標運行，有效降低了運行成本，發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟、社會和環(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等指標穩(wěn)定低于排放限值，保障了出水穩(wěn)定達標排放，對于濟南市小清河治理和水生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義。同時系統(tǒng)的穩(wěn)定應(yīng)用促進了“智慧水務(wù)”的建設(shè)和發(fā)展，有效節(jié)省了人力、物力，符合未來無人或少人值守的污水廠發(fā)展趨勢，為其他污水廠的建設(shè)運營提供了有益借鑒，在污水處理行業(yè)中具有較好的示范和推廣應(yīng)用價值。

項目亮點介紹

（1）實施效果

精確曝氣控制模式下，生物池好氧區(qū)DO波動范圍在±0.5mg/L以內(nèi)，尤其在水量波動時，系統(tǒng)出水COD、氨氮指標均穩(wěn)定達標，同時在一廠四期、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現(xiàn)對加藥量的實時調(diào)控，且出水TN、TP穩(wěn)定性較好，同時在一廠四期、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)濟效益。

（2）社會效益

本項目從轉(zhuǎn)變污水處理運行控制理念進行突破，在污水處理能耗較好的生化池采用具有自動化、智能化、精準化控制優(yōu)勢的精確曝氣和加藥控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)污水處理曝氣電耗和脫氮除磷藥耗的降低，促進了“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)定達標排放，對于濟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。

項目技術(shù)工藝/裝備簡介

（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

精確曝氣控制通過比對工藝參數(shù)的測量值和設(shè)定差以及變化趨勢，基于生化處理模型算法以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算出曝氣控制區(qū)域的曝氣量，并結(jié)合實測的生化池各分區(qū)DO值，對鼓風機組進行優(yōu)化調(diào)節(jié)，對鼓風機和各受控曝氣單元的氣量進行自動分配，智能控制每個控制區(qū)的溶氧量，為生物處理過程提供精確曝氣。采用“前饋+反饋”控制方式，將生物池各階段DO值及出水COD、氨氮等指標作為反饋數(shù)據(jù)，根據(jù)其變化對風機曝氣量和曝氣支管閥門開度進行調(diào)節(jié)；前饋數(shù)據(jù)采用進水流量數(shù)據(jù)，當流量變化超過設(shè)定值時，系統(tǒng)及時調(diào)整曝氣量對反饋控制進行適當干預(yù)，確保系統(tǒng)準確、穩(wěn)定運行。

精確加藥控制系統(tǒng)是一套獨立實現(xiàn)污水處理廠實時碳源和除磷劑優(yōu)化投加控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)進水負荷對生物池是否投加或投加碳源量進行自動計算與控制，在保證總氮出水達標的前提下，降低藥劑的使用成本；該系統(tǒng)根據(jù)進水總磷負荷對生化系統(tǒng)前端/中端/后端化學除磷工藝中投加的除磷藥劑進行自動計算與控制，在保證總磷出水達標的前提下優(yōu)化除磷劑投加量，降低藥劑使用成本，并減少整個系統(tǒng)的化學產(chǎn)泥量。

（3）工藝/裝備特點

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)驗數(shù)據(jù)以及廠區(qū)反饋的實時數(shù)據(jù)，計算曝氣量和加藥量。精確曝氣系統(tǒng)對鼓風機和各受控曝氣單元的氣量進行自動分配，智能控制每個控制區(qū)的溶氧量，起到精確曝氣的作用；精確加藥系統(tǒng)通過脫氮模塊和除磷模塊，自動進行計算與控制，在保證出水水質(zhì)達標的前提下調(diào)整藥劑投加量，從而達到精確加藥的目的。

技術(shù)優(yōu)點：

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)定達標。

2）具有較強的抗沖擊負荷能力。

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）項目部分案列照片

編輯：黃延麗