[发明专利]一种污水处理精确曝气方法

说明书

本发明公开了一种污水处理精确曝气方法，根据在线溶解氧浓度的变化，通过调节蝶阀开度和空气总管压力来调节各生物池的曝气量，解决了溶解氧反应滞后性的问题，避免频繁调节蝶阀，使系统压力相对稳定，即达到精确控制效果，又延长了设备的使用寿命，最终达到了节能的目的。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种一种污水处理精确曝气方法。

背景技术

废水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将污染物分解、吸收或者吸附来实现水质的净化，与物理、化学法相比成本低、效率高且处理过程中所产生的二次污染极小，是目前主流废水处理方法。为满足处理不同来源及不同性质废水的需要，已研制开发出厌氧一好氧活性污泥工艺、氧化沟法、SBR、AB法、生物接触氧化法、BAF等多种类型的生物处理工艺及反应器。在这些不同类型的工艺中，一般均会包含好氧处理阶段，以完成有机物的氧化以及氨氮的去除。为给微生物提供好氧环境，目前较多采用的是鼓风曝气。在某种程度上，曝气量的控制决定着整个系统对废水的处理效果和污水处理厂能耗水平。因为曝气量较小时将会抑制系统中的硝化反应，此外还会引起生物池中丝状菌繁殖，导致污泥膨胀：而曝气量较大时，不仅会使曝气电耗浪费，同时强烈的空气搅拌还会打碎污泥絮体从而影响出水水质。此外，如果处理工艺有硝化液回流时，回流的硝化液也会把氧带入缺氧区，从而影响反硝化效果。由于污水厂的进水水质和水温等条件有较大的波动性，这也就要求曝气过程中及时调整曝气量，以应对这种变化。

为了实现按需供气和降低曝气能耗，人们提出了对曝气量进行精确控制的设想。所谓的精确曝气控制就是将在线仪表及阀门和鼓风机控制集成到一个智能化的控制系统当中，通过动态地优化与调整供气量，尽量做到按需供气，从而达到稳定污水厂出水水质和节能的目的。随着污水处理厂在线监测仪表及相关技术设备性能提高，精确曝气控制已从理念成为现实。

目前国内外较为成熟的精确曝气控制技术可分为两种：“前馈+反馈+生物处理模块”和“反馈调节+性能优越的硬件系统”。

前馈+反馈+生物处理模块，这种控制方式是以国际水协的活性污泥模型为基础，根据污水厂历史运行数据和在线仪表检测到的水质水量的变化，预测生物池所需的曝气量，再结合生物池中实际溶解氧、水温、MLSS及水压等指标，来调节空气流量分配和鼓风机风量。该控制模式较为完美，但需要采集较多的指标，对仪表的性能稳定性有较高的要求，并且生物模块也难以准确地预测生物池所需供气量。该模式的代表性的控制系统是美国生化科技公司(BioChcmTechnology lnc)的生物工艺智能控制系统(BIOS+BACS)和上海昊沧系统控制技术有限责任公司的AVS精确曝气流量控制系统。“前馈+反馈+生物处理模块”的精确曝气系统，会对曝气量进行计算，但是由于生物池实际需气量不但与进水水量、水质、水温、污泥浓度有关外，还与曝气头的效率、曝气管路的长短、生物池的流速与混合状态等多种因素有关，往往需气量计算与实际差距很大。但是为了满足生物池需气量，实际空气总管压力会维持在较高的范围。当溶解氧降低时增大供气量，当溶解氧升高时降低阀门开度使供气量减小，这样压力一直维持在较高水平，当所有的阀门都下压时造成了鼓风机能耗的极大浪费。

反馈+性能优越的硬件系统，该控制模式省去前馈和生物处理模块，解决了对在线仪表过多依赖和生物模块的准确度问题。但是该系统需要较高的对阀门和鼓风机的控制能力，即该系统要能在较短的时间内将阀门的开度和鼓风机的风量调整到能满足水质变化后生物池所需的供气量和节能的目的。这种控制模式的代表控制系统是德国冰得公司(BINDER ENGINEERING)的VACOMASS控制系统。

另外，以上两种技术对于在线仪表（进水流量计、空气流量计、进水在线氨氮、COD监测仪表等）、生物模块和鼓风机控制硬件设备的要求极高，所以控制系统初期投入价格昂贵，后期维护工作量大、成本高，若发生设备硬件、通讯网络、在线仪表故障，则系统就处于半瘫痪状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确控制生物池曝气的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：