一、什(shi)麼是精準(zhun)曝氣？

精準(zhun)曝氣是汙水處理(li)廠由早期粗(cu)放式人工控製方式向(xiang)現代精細化自(zi)動控製方式進(jin)階的產物。

傳統活性汙泥法已經在世界範圍內應用數百(bai)年，多位國內外(wai)權(quan)威(wei)專(zhuan)家多次提(ti)出並(bing)強調，需要深(shen)度挖掘百(bai)年活性汙泥法工藝，實現生化處理(li)工藝的最優控製與(yu)高效運行。

精準(zhun)曝氣的首要目標是保障生化處理(li)工藝穩定運行以及出水穩定達(da)標，進(jin)而(er)達(da)到鼓風曝氣係統的節能降耗和汙水處理(li)廠的運行成本降低。

國際上早已提(ti)倡汙水處理(li)廠自(zi)動化和精細化管理(li)與(yu)控製。精準(zhun)曝氣是汙水廠實現精細化管理(li)的有效工具(ju)，需要通過鼓風機、曝氣設備以及精準(zhun)曝氣係統等各方的共同努力。

精準(zhun)曝氣係統可以使各種(zhong)複雜的供(gong)氣方案得以實現，如間歇曝氣、微量曝氣、正常曝 氣、溶(rong)解氧(yang)分(fen)布控製等；可以幫助汙水處理(li)廠實現工藝的精細調節，適應各種(zhong)工藝，並(bing)能夠隨著(zhou)工藝變化而(er)調整；還(huai)可以根據當前需要的曝氣量，通知鼓風機主控進(jin)行風量調節，防止發生喘震等異常情況，節約鼓風機電耗。

二、為什(shi)麼要實現精準(zhun)曝氣？

汙水處理(li)廠在生物處理(li)過程當中(zhong)，如果(guo)曝氣量不足，會導(dao)致工藝運行惡化，出水水質排放超標；如果(guo)曝氣量過多，會導(dao)致高能耗，造成汙水處理(li)廠運行成本增加。因此，隻有根據實際需求(qiu)合理(li)分(fen)配與(yu)精準(zhun)調節各區域的曝氣量，才能保證汙水處理(li)廠高效和經濟(ji)運行。

良好的汙水處理(li)工藝自(zi)動控製係統，既能保障汙水處理(li)廠設備連續穩定運行，又可實現節能降耗， 在工藝升級(ji)改(gai)造中(zhong)得到關注和應用。精準(zhun)曝氣控製係統是近年發展起來的一套較好控製鼓風曝氣的節能技術。

我國汙水處理(li)廠的能耗主要是電耗，處理(li)每噸(dun)汙水耗電約0.2-0.3度，電費(fei)約占汙水處理(li)成本的50%-70%。在我國汙水處理(li)廠建(jian)設基礎上，通過現有設施的優化運營，存(cun)在提(ti)高出水水質、降低能耗物耗的巨大空(kong)間。截至2019年6月底，全(quan)國設市(shi)城(cheng)市(shi)累(lei)計建(jian)成城(cheng)市(shi)汙水處理(li)廠5000多座(不含(han)鄉(xiang)鎮汙水處理(li)廠和工業)，汙水處理(li)能力達(da)2.1億立方米/日。

按我國汙水處理(li)廠每年處理(li)500億噸(dun)汙水來計算，如果(guo)能夠節省20%的能耗，這(zhe)就能夠為國家節約約30億度電。在目前國家大力提(ti)倡節能降耗的背景(jing)下，汙水處理(li)廠的節能降耗具(ju)有重(zhong)大意義。

我國約有一半的汙水處理(li)廠采用氧(yang)化溝(gou)和AAO工藝，越來越多的AAO變形的工藝呈現上升的趨(qu)勢。鼓風曝氣的能耗占汙水廠總能耗的51%左右。因此，實現曝氣係統的節能運行是汙水廠節能的關鍵(jian)。

曝氣過量直(zhi)接造成電能浪費(fei)，並(bing)且溶(rong)解氧(yang)通過內回流被(bei)帶到缺氧(yang)區影響反硝化的效果(guo)，溶(rong)解氧(yang)通過外(wai)回流被(bei)帶到厭氧(yang)區影響厭氧(yang)釋(shi)磷的過程。

曝氣量不足，影響生化池中(zhong)微生物活性，可能影響出水水質；還(huai)可能造成二沉(chen)池中(zhong)發生反硝化，汙泥上浮，影響出水。

精準(zhun)曝氣係統既能保障汙水處理(li)廠設備連續穩定運行，又可實現節能降耗。我公司將鼓風機、曝氣器、電動閥門、在線監測儀表等國際頂尖(jian)設備與(yu)良好的自(zi)控係統完美(mei)結合，真正實現了整個係統的可靠穩定運行。

曝氣過程涉及兩(liang)個步驟:一是氧(yang)氣的擴(kuo)散和溶(rong)解。在鼓風曝氣係統中(zhong)主要體現為空(kong)氣從(cong)曝氣池底部的曝氣頭釋(shi)放後(hou)，空(kong)氣中(zhong)的氧(yang)氣從(cong)氣相(xiang)向(xiang)液相(xiang)中(zhong)轉移。二是溶(rong)解氧(yang)的利(li)用和消耗。這(zhe)個過程綜(zong)合了好氧(yang)處理(li)過程的有機碳去除過程、生物脫氮、生物除磷等，是由多個過程綜(zong)合作用的結果(guo)。

活性汙泥法的曝氣過程是為去除有機碳、硝化、吸磷等過程提(ti)供(gong)適宜的溶(rong)解氧(yang)，以促進(jin)三種(zhong)生化反應的正常進(jin)行。曝氣流量控製的目標就是是形成穩定的溶(rong)解氧(yang)條件，為微生物生長與(yu)汙染(ran)物降解建(jian)立一個動態平衡和可靠的生存(cun)環境。這(zhe)一動態平衡過程的實質，就是使總氧(yang)轉移速率近似等於總耗氧(yang)速率。由於汙水廠的進(jin)水水質和水量是變化的，在特定的時間段內其耗氧(yang)量也是變化的，隻有使該時段內的供(gong)氧(yang)量和耗氧(yang)量相(xiang)均衡，才能保證處理(li)環境的穩定，保證出水水質。

三、精準(zhun)曝氣係統的組成

主要有以下6個設備組成：（1）鼓風機 、（2) 閥門、（3) 流量計、 （4）曝氣盤/管、 （5）DO 等現場儀表、（6）精確(que)曝氣控製櫃(gui).1、鼓風機

鼓風機是精確(que)曝氣係統的氣源(yuan)提(ti)供(gong)設備，負(fu)責提(ti)供(gong)適合的壓力和流量的壓縮(suo)空(kong)氣，是整個精確(que)曝氣係統的關鍵(jian)設備，沒有穩定的氣源(yuan)，就沒有整個係統的穩定，更不用說控製每個廊道的曝氣量和保持參數和工藝的穩定，所(suo)以選擇適合曝氣係統的鼓風機是實現精確(que)曝氣係統的關鍵(jian)。

1、鼓風機的控製模式

市(shi)場上大部分(fen)的鼓風機調節方式分(fen)為調頻率、調風量和調壓力三種(zhong)模式。精確(que)曝氣係統和調壓力模式的鼓風機配合最為高效。推(tui)薦(jian)具(ju)有恒(heng)壓模式的鼓風機作為精確(que)曝氣係統的專(zhuan)用鼓風機，以實現高效的控製。

2、鼓風機的喘震風險

同時，在鼓風機的選型時不僅(jin)要考(kao)慮(lv)到鼓風機的控製方式，還(huai)要考(kao)慮(lv)到鼓風機的氣量運行範圍，由於水質水量的變化，工藝需要的曝氣量時刻(ke)最變化，如果(guo)工藝需要的氣量小於鼓風機能提(ti)供(gong)的最小氣量，鼓風機就有可能發生喘震風險。比如說，現在有兩(liang)台恒(heng)壓控製模式的鼓風機給(gei)工藝供(gong)氣，單台鼓風機的風量範圍是6000---10000m3/h,現場兩(liang)台鼓風機聯動運行，如果(guo)工藝需要的需氣量是1100m3/h，則開一台鼓風機風量不夠，需要開兩(liang)台鼓風機，但風量太大，導(dao)致閥門處於最小閥位，整個曝氣係統的管路壓力越來越高，最終導(dao)致鼓風機喘震。

避(bi)免鼓風機喘震的方法有兩(liang)種(zhong)。大小配方案：在選型的時候考(kao)慮(lv)到鼓風機大小配，就是選一台4000-8000m3/h的鼓風機和一台5000---10000m3/h 的鼓風機，則能實現4000---18000m3/h 的連續流量供(gong)氣，避(bi)免了鼓風機喘震的風險，大大調高了鼓風機可調節風量的區間範圍，很好的解決了喘震的風險。如果(guo)是新項目，推(tui)薦(jian)鼓風機大小配方案。如果(guo)是改(gai)造的項目，推(tui)薦(jian)最小氣量法方案。可酌情選擇。 2、閥門閥門是整個曝氣係統的主控設備。係統根據設定的參數，通過調節閥門的開度，來調節管路的流量，從(cong)而(er)達(da)到調節工藝參數的目的。這(zhe)就對(dui)閥門的要求(qiu)比較高，其工作特性曲線的選型也很重(zhong)要。最好能選擇線性度良好的調節閥，如棱形閥等，同時還(huai)要考(kao)慮(lv)到閥門的變徑尺寸(cun)、壓力損失等因素。有些廠家用蝶閥來代替調節閥，由於其閥門調節曲線的限(xian)製，壓損高，調節線性度不好，效果(guo)非常不好。

3、流量計

流量計用來測量管路的流量，是整個曝氣係統的測量設備，流量計要選擇質量流量計，其不受溫度、壓力的影響。選擇精度高、重(zhong)複性好的流量計。同時還(huai)要考(kao)慮(lv)到流量計和閥門的安裝(zhuang)要求(qiu)。流量計的安裝(zhuang)有其特殊的要求(qiu)，如直(zhi)管段和縮(suo)擴(kuo)徑等和流量計的距離，閥門和流量計的距離，以及彎頭等對(dui)流量計的測量影響。

4、DO現場工藝儀表

現場儀表主要包括DO 儀表，氨氮儀表，PH值儀表等，市(shi)場上有很多品牌的儀表都能滿(man)足要求(qiu)。主要考(kao)慮(lv)到平時維護的方便，因為大部分(fen)的儀表都需要定期維護和校準(zhun)，對(dui)汙水處理(li)廠的運行人員(yuan)要求(qiu)較高。 如果(guo)現場儀表不能準(zhun)確(que)的測量工藝值（如儀表傳感器堵(du)住等），則整個精確(que)曝氣係統便會朝著(zhou)錯(cuo)誤的方向(xiang)控製，影響出水的水質。

5、曝氣盤/管

曝氣盤/管主要是安裝(zhuang)要合格，不能有漏氣和安裝(zhuang)水平問題。需要嚴(yan)格按照(zhao)安裝(zhuang)工藝來進(jin)行，防止漏氣發生，且要做水平測試，以保證氣量的分(fen)配均勻。

6、精準(zhun)曝氣係統控製櫃(gui)

可以把精確(que)曝氣係統比作一個很有經驗的工藝人員(yuan)，如果(guo)說鼓風機是心髒，閥門、流量計和DO等儀表是手足的話，那麼精確(que)曝氣係統控製櫃(gui)就是大腦，其控製的精確(que)度直(zhi)接影響係統的精確(que)度，影響出水水質的穩定度。

四、理(li)想中(zhong)的精準(zhun)曝氣係統

理(li)想的精準(zhun)曝氣係統應該考(kao)慮(lv)到閥門、流量計、DO儀表、鼓風機等設備的影響，並(bing)能適應這(zhe)些設備的工作特性，要能有針(zhen)對(dui)不同工藝負(fu)載的參數設置，同是還(huai)要有緊(jin)急情況下的控製方式和報警(jing)輸出（如DO儀表壞，鼓風機喘震等不利(li)因素）

市(shi)場上有很多做精準(zhun)曝氣係統的廠家，其控製也不一樣，但總的來說，一個完美(mei)的精確(que)曝氣係統，應該有以下特點：

1、適應性：

理(li)想的精準(zhun)曝氣係統應該能適應不同的水質要求(qiu)，同時還(huai)能適應各個配套的工藝設備。對(dui)於其他的設備（如鼓風機）能很好的適應其控製方式，如流量和壓力控製模式都可。

2、獨立性：

理(li)想的精準(zhun)曝氣係統應該具(ju)有獨立的控製能力，隻需要將係統置於自(zi)動模式，係統便可按照(zhao)設定的工藝參數運行，不受其他如通訊斷路的幹擾。且在緊(jin)急情況下有替代的控製方式和報警(jing)輸出等，以保證參數穩定。

3、參數可選性：

理(li)想的精準(zhun)曝氣係統的參數應該具(ju)有可選性，如可以設定控製模式（流量控製，閥位控製，DO 控製等），控製地點（遠程/本地），控製參數等。

4、細化性：

理(li)想的精準(zhun)曝氣係統應該細化控製區間，因為不同的閥門和流量計曲線不一樣，可以將不同的閥門和流量計的參數導(dao)入到精準(zhun)曝氣係統中(zhong)，即使是蝶閥，也能達(da)到較好的效果(guo)。