隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視．城市污水處理已經(jīng)成為市政建設(shè)重要組成部分 在當(dāng)前的城市污水處理中．活性污泥法是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一 即利用微生物的代謝作用．將污水呈溶解膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)害物質(zhì)生物處理過(guò)程是個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程．其中溶解氧的控制精確程度對(duì)污水的處理效果有較大影響 只有在合適的溶解氧條件下，微生物才能完成充分釋磷、過(guò)量吸磷、硝化、反硝化等過(guò)程，以保證達(dá)到預(yù)期的除碳和脫氮除磷效果，使出水達(dá)標(biāo)排放。

1、精確曝氣系統(tǒng)原理和特點(diǎn)

目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)污水處理廠對(duì)于曝氣的控制還停留在手動(dòng)控制的基礎(chǔ)上 一般是操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉一定數(shù)量的鼓風(fēng)機(jī)和曝氣器來(lái)調(diào)節(jié)溶解氧.一旦運(yùn)行情況發(fā)生變化．就需要操作人員反復(fù)調(diào)試．如果調(diào)整不及時(shí)不僅影響了處理效果而且增加了曝氣電耗“精確曝氣系統(tǒng)”就是將計(jì)算機(jī)和儀表控制統(tǒng)一集成到一個(gè)自動(dòng)化的污水處理系統(tǒng)當(dāng)中．通過(guò)動(dòng)態(tài)地優(yōu)化與調(diào)整曝氣、回流等主要運(yùn)行參數(shù)。達(dá)到使污水廠穩(wěn)定運(yùn)行的目的，從而極大地節(jié)省運(yùn)行電耗和人工費(fèi)．保證了處理效果。

傳統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)曝氣存在如下不足：①由于時(shí)間延遲，即從開(kāi)始曝氣到池內(nèi)溶解氧DO變化需要一段時(shí)間．造成DO的控制波動(dòng)很大；②耗能高。為了保證安全運(yùn)行．生物池DO值只能保持在較高的數(shù)值上造成了過(guò)大的曝氣量的浪費(fèi)．

總電能消耗的增加與傳統(tǒng)曝氣方式相比．精確曝氣具有如下特點(diǎn)：①穩(wěn)定地控制生物池中的溶解氧濃度．控制精度可優(yōu)化在工藝要求的溶解氧設(shè)定值的±0．5mg，L，提高生化處理效率，提高達(dá)標(biāo)率。②解決生物池曝氣不均衡的問(wèn)題，合理的分配氣量，大大減少了閥門(mén)及鼓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)頻率．控制鼓風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定的功率下供氣，保障曝氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。③提高污水廠的自動(dòng)化水平．實(shí)現(xiàn)污水廠最重要過(guò)程參數(shù)溶解氧濃度的可控。保證實(shí)施運(yùn)行后完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。④縮短污水處理廠的工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)時(shí)間。⑤顯著提高污水處理廠的抗負(fù)荷沖擊能力。⑥降低污水廠工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高污水廠的運(yùn)行效率。

2、精確曝氣與傳統(tǒng)曝氣運(yùn)行比較

通過(guò)對(duì)無(wú)錫太湖新城污水處理廠Ⅱ期工程生物池的南．池(采用精確曝氣系統(tǒng))和北池(采用傳統(tǒng)的曝氣方式)電耗和污水處理效果的比較來(lái)深化對(duì)精確曝氣系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)．以期為污水工程建設(shè)及改造提供參考其中南池和北池的進(jìn)水水質(zhì)、水量等條件完全一致。

2．1不同曝氣方式下的電耗比較

圖1為2種曝氣方式都運(yùn)行穩(wěn)定后．選取具有代表性的7d進(jìn)行比較．

從圖1可知．采用精確曝氣．電耗明顯少于傳統(tǒng)的曝氣方式．精確曝氣系統(tǒng)電耗只占到傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)的90％左右。無(wú)錫太湖新城污水處理廠南池采用精確曝氣系統(tǒng)后，就地將曝氣控制系統(tǒng)的溶解氧值設(shè)定在1．0～2．0mg／L，保持在較低的數(shù)值上前饋控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)給出生物反應(yīng)池最佳溶解氧DO和內(nèi)回流比IRQ數(shù)值。該系統(tǒng)將所采集的溶解氧DO、懸浮物SS、氨氮NH一N等現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各空氣閥位信號(hào)和氣體流量信號(hào)計(jì)算出鼓風(fēng)機(jī)所需最低的壓力值傳給PLC．由PLC傳給鼓風(fēng)機(jī)管理系統(tǒng)來(lái)優(yōu)化鼓風(fēng)機(jī)的控制，從而達(dá)到鼓風(fēng)機(jī)穩(wěn)定及節(jié)能降耗的目的。

這樣就可以避免因時(shí)間的延遲而造成溶解氧的波動(dòng)．可使池內(nèi)的生物環(huán)境穩(wěn)定。同時(shí)精確曝氣系統(tǒng)能及時(shí)、準(zhǔn)確、合理地調(diào)節(jié)曝氣量．使生物池的DO能保持在較低的數(shù)值上，且DO控制曲線較平穩(wěn)，波動(dòng)不大．大大節(jié)約了電耗。一般而言．曝氣設(shè)備的能耗在城市污水處理廠中占總運(yùn)行費(fèi)的50％以上『1】可見(jiàn)對(duì)曝氣系統(tǒng)的電耗控制是污水處理節(jié)能的首要控制點(diǎn)精確曝氣系統(tǒng)對(duì)污水處理的成本控制有重大意義。具體參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

2.2、不同曝氣方式對(duì)污水處理效果的影響

表1為采用傳統(tǒng)曝氣和精確曝氣系統(tǒng)的生物池的進(jìn)水水質(zhì)情況

圖2、圖3、圖4分別為不同曝氣方式對(duì)COD、TN、TP的去除效果。由圖可知．與傳統(tǒng)曝氣方式相比，采用精確曝氣并未對(duì)出水水質(zhì)產(chǎn)生較大影響．而且出水水質(zhì)較傳統(tǒng)曝氣有一定提高．各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918—2002)。這主要是由于采用精確曝氣可使水中DO保持在設(shè)定的范圍內(nèi)．故可減少因DO波動(dòng)而對(duì)處理效果產(chǎn)生不利影響的結(jié)果。結(jié)合圖1．可以看出精確曝氣不僅可以減少能耗而且可使處理效果穩(wěn)定．是出水達(dá)標(biāo)排放的重要保證。

3、總結(jié)與展望

(1)與傳統(tǒng)曝氣方式相比．精確曝氣系統(tǒng)可以減少10％左右的電耗。

(2)精確曝氣可使生物反應(yīng)池DO穩(wěn)定在設(shè)定的范圍內(nèi)。

給微生物降解有機(jī)物提供合適穩(wěn)定的DO環(huán)境．從而保證了處理效果。

(3)精確曝氣系統(tǒng)在國(guó)家要求節(jié)能的大背景下。具有較大的發(fā)展空間和推廣價(jià)值。