中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
污水處理中曝氣流量控制的目標(biāo)就是在生物反應(yīng)器中形成穩(wěn)定的溶解氧條件，為微生物生長(zhǎng)與污染物降解建立一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡和可靠的生存環(huán)境。這一動(dòng)態(tài)平衡過程的實(shí)質(zhì)，就是使總氧轉(zhuǎn)移速率近似等于總耗氧速率。由于污水廠的進(jìn)水水質(zhì)和水量是變化的，在特定的時(shí)間段內(nèi)其耗氧量也是變化的，只有使該時(shí)段內(nèi)的供氧量和耗氧量相均衡，才能保證處理環(huán)境的穩(wěn)定。 精確曝氣系統(tǒng)研發(fā)的目的是為了保障供氧和節(jié)能，通過控制溶解氧使生化系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，可以提高出水COD和氨氮的達(dá)標(biāo)率，也可以間接促進(jìn)出水TN、TP 的達(dá)標(biāo)率，進(jìn)一步顯著提高了污水廠出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率。 從技術(shù)應(yīng)用的情況上來看，精確曝氣系統(tǒng)帶來的效果首先是顯著提高了出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率，其次是節(jié)能。
控制系統(tǒng)提供過程控制、數(shù)據(jù)管理和警報(bào)系統(tǒng)解決方案，使用針對(duì)需求量身定制的高級(jí)邏輯工具（包括AI、機(jī)器學(xué)習(xí)、模糊邏輯）、PID和建模，在基于規(guī)則的條件下，滿足站點(diǎn)及設(shè)備的任何特定要求。中交路橋科技基安云精確曝氣系統(tǒng)通過自動(dòng)化控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精確調(diào)節(jié)空氣或氧氣投加量的污水處理技術(shù)。該系統(tǒng)的核心目標(biāo)是優(yōu)化曝氣過程，提高生物降解效率，降低能源消耗并確保水質(zhì)達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。在傳統(tǒng)的污水處理過程中曝氣通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定固定流量，而基安云精確曝氣系統(tǒng)則通過集成傳感器、控制器和調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)水中的溶解氧濃度、COD(化學(xué)需氧量)、氨氮等關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)調(diào)整曝氣量。 通過精確控制曝氣量，系統(tǒng)還能夠優(yōu)化氮磷去除、提升生物膜的生長(zhǎng)和活性，最終實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能和環(huán)保的污水處理效果。因此，基安云精確曝氣系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化污水處理廠和高標(biāo)準(zhǔn)的污水處理需求場(chǎng)所，是提高處理能力和降低運(yùn)營(yíng)成本的重要手段。
鼓風(fēng)機(jī)節(jié)能模式根據(jù)進(jìn)水參數(shù)、出水水質(zhì)及其他工況指標(biāo)在條件允許時(shí)激活。控制系統(tǒng)通過驟降壓力設(shè)定值強(qiáng)制關(guān)閉輔助鼓風(fēng)機(jī)。節(jié)能模式退出時(shí)采用壓力梯度緩降策略避免管網(wǎng)沖擊。
該系統(tǒng)共包括三級(jí)串聯(lián)的控制結(jié)構(gòu)：第一級(jí)前饋開環(huán)控制，通過進(jìn)水負(fù)荷設(shè)定計(jì)算最優(yōu)溶解氧；第二級(jí)溶解氧反饋閉環(huán)控制，通過好氧區(qū)溶解氧儀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整每個(gè)支管曝氣量及閥門開度；第三級(jí)鼓風(fēng)機(jī)閉環(huán)反饋控制，通過溶解氧和支管曝氣量調(diào)整風(fēng)機(jī)總氣量?；贒O或氨氮控制兩種策略使用的底層模型都是活性污泥微生物與污染物的生化反應(yīng)模型，使用的參數(shù)，包括工程應(yīng)用的簡(jiǎn)化手段有差異。而這種差異也是精確曝氣不同供應(yīng)商之間的技術(shù)區(qū)別。
基安云精確曝氣系統(tǒng)控制的核心是控制策略（算法），每一個(gè)污水廠的工藝都會(huì)有所不同，管路布局和施工也不同，每一個(gè)污水廠優(yōu)化控制的策略要在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過專業(yè)的分析，提供不同的定制化服務(wù)。
精確曝氣需要水質(zhì)儀表提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，因此就需要對(duì)儀表提供很好的維護(hù)。在控制中對(duì)儀表數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確有專門的數(shù)據(jù)置信區(qū)間策略。充氧過程和傳質(zhì)系數(shù)、流量不成線性，與液位和溫度等有關(guān)；耗氧過程是復(fù)雜的生化反應(yīng)過程；條件幾乎時(shí)刻在改變，很難實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。過程擾動(dòng)因素多，參數(shù)不穩(wěn)定，如溫度對(duì)傳質(zhì)系數(shù)、飽和溶解氧、微生物活性影響明顯；進(jìn)水負(fù)荷對(duì)耗氧速率影響明顯，且程度難以準(zhǔn)確計(jì)算。管道供氣過程進(jìn)行較快，而氧平衡過程較慢，必須對(duì)供氣過程進(jìn)行準(zhǔn)確和快速控制才能實(shí)現(xiàn)過程的穩(wěn)態(tài)平衡。 對(duì)溶解氧的控制，不僅表現(xiàn)為溶解氧實(shí)時(shí)值的穩(wěn)定性，還體現(xiàn)在選擇合適的溶解氧濃度設(shè)定值。由于AAO工藝存在分區(qū)差異，相互之間有所影響，比如末端溶解氧會(huì)影響反硝化區(qū)的脫氮效果、二沉池回流污泥溶解氧會(huì)影響厭氧區(qū)釋磷效果等，這就要求對(duì)好氧區(qū)不同位置進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，更為合理設(shè)置溶解氧濃度，以便促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的脫氮除磷效果。
關(guān)于溶解氧設(shè)定值選擇的技術(shù)，一般采用離線優(yōu)化運(yùn)行方法，主要工具是污水處理工藝的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)學(xué)模擬。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，可以掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，并確定關(guān)鍵的ASMs模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)成功的數(shù)學(xué)模擬。通過情景模擬和分析，可以對(duì)多種工況進(jìn)行分析和總結(jié)，得到適用于現(xiàn)場(chǎng)操作的方法和方案，從而在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化運(yùn)行。 曝氣調(diào)整的時(shí)機(jī)和尺度也難以確定。從控制的角度來講，什么時(shí)間調(diào)整，一次調(diào)整多少合適非常關(guān)鍵，如果這兩個(gè)參數(shù)確定不好，控制系統(tǒng)基本是紊亂的。除了對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控之外，對(duì)于超過一定限度的進(jìn)水負(fù)荷變化時(shí)，還需要預(yù)測(cè)這波水到生化反應(yīng)池大概需要的時(shí)間，然后再做出相應(yīng)的調(diào)整。根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)的程度，氣體調(diào)整的數(shù)量，甚至調(diào)整方式也會(huì)有所不同。
中交路橋科技基安云智慧污水廠管理平臺(tái)（SSP），實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠進(jìn)行集中監(jiān)控，真實(shí)反應(yīng)污水廠的建設(shè)施工、生產(chǎn)、運(yùn)維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺(tái)對(duì)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行集中監(jiān)控，使得各級(jí)管理人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)污水廠生產(chǎn)運(yùn)維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時(shí)基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立智慧污水廠數(shù)學(xué)模型，通過監(jiān)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)、水量，智能調(diào)節(jié)加藥量、曝氣量、污泥回流量等，以降低污水廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，科學(xué)指導(dǎo)污水廠的智慧運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
