精確曝氣是一種套用於污水處理廠的鼓風曝氣節能控制技術，屬於污水處理自動化控制系統的重要組成部分。該技術通過動態調節曝氣量實現氧氣供需平衡，在保障出水水質達標的同時降低能耗，其套用場景覆蓋MBR、MBBR等多種污水處理工藝。
該技術採用前饋-反饋串級控制策略，通過溶解氧感測器、空氣流量計等實時監測水質參數，結合神經網路模型最佳化曝氣量計算，動態調整鼓風機風量與曝氣閥門開度。系統集成變頻調節、分段控制等技術，實現曝氣池各區域溶解氧濃度精準調控，避免過量曝氣導致的能源浪費及生化干擾。案例數據顯示，該技術可使鼓風機電耗降低8.2%-30%，碳源消耗減少489kg/d，在占污水處理總能耗51%的曝氣環節實現顯著節能效果。部分系統引入磁懸浮鼓風機等高效設備，通過遠程監控與自適應算法進一步提升控制精度與設備壽命。
基本介紹
- 中文名：精確曝氣
- 定義：近年發展起來的一套較好控制鼓風曝氣的節能技術
我國污水處理廠的能耗主要是電耗，處理每噸污水耗電約0.2-0.3度，電費約占污水處理成本的50%-70%。
在我國污水處理廠建設基礎上，通過現有設施的最佳化運營，存在提高出水水質、降低能耗物耗的巨大空間。
截至2016年9月底，全國設市城市、縣累計建成污水處理廠3976座，污水處理能力1.7億立方米/日。
按我國污水處理廠每年處理500億噸污水來計算，如果能夠節省20%的能耗，這就能夠為國家節約約30億度電。
在國家大力提倡節能降耗的背景下，污水處理廠的節能降耗具有重大意義。
我國約有一半的污水處理廠採用氧化溝和AAO工藝，越來越多的AAO變形的工藝呈現上升的趨勢。
鼓風曝氣的能耗占污水廠總能耗的51%左右。
因此，實現曝氣系統的節能運行是污水廠節能的關鍵。
曝氣過量直接造成電能浪費，並且溶解氧通過內回流被帶到缺氧區影響反硝化的效果，溶解氧通過外回流被帶到厭氧區影響厭氧釋磷的過程。
曝氣量不足，影響生化池中微生物活性，可能影響出水水質。
還可能造成二沉池中發生反硝化，污泥上浮，影響出水。
最近，越來越多的污水廠採取了基於前饋-串級反饋的控制技術，達到了污水廠穩定達標，節能的目的。
曝氣過程涉及兩個步驟：
一是氧氣的擴散和溶解。在鼓風曝氣系統中主要體現為空氣從曝氣池底部的曝氣頭釋放後，空氣中的氧氣從氣相向液相中轉移。
二是溶解氧的利用和消耗。這個過程綜合了好氧處理過程的有機碳去除過程、生物脫氮、生物除磷等，是由多個過程綜合作用的結果。
活性污泥法的曝氣過程是為去除有機碳、硝化、吸磷等過程提供適宜的溶解氧，以促進三種生化反應的正常進行。
曝氣流量控制的目標就是是形成穩定的溶解氧條件，為微生物生長與污染物降解建立一個動態平衡和可靠的生存環境。這一動態平衡過程的實質，就是使總氧轉移速率近似等於總耗氧速率。
由於污水廠的進水水質和水量是變化的，在特定的時間段內其耗氧量也是變化的，只有使該時段內的供氧量和耗氧量相均衡，才能保證處理環境的穩定，保證出水水質。
