中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術(shù)集團企業(yè)。
污水處理中曝氣流量控制的目標就是在生物反應器中形成穩(wěn)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(tài)平衡和可靠的生存環(huán)境。這一動態(tài)平衡過程的實質(zhì)，就是使總氧轉(zhuǎn)移速率近似等于總耗氧速率。由于污水廠的進水水質(zhì)和水量是變化的，在特定的時間段內(nèi)其耗氧量也是變化的，只有使該時段內(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)處于動態(tài)平衡狀態(tài)，可以提高出水COD和氨氮的達標率，也可以間接促進出水TN、TP 的達標率，進一步顯著提高了污水廠出水水質(zhì)達標率。 從技術(shù)應用的情況上來看，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)達標率，其次是節(jié)能。
控制系統(tǒng)提供過程控制、數(shù)據(jù)管理和警報系統(tǒng)解決方案，使用針對需求量身定制的高級邏輯工具（包括AI、機器學習、模糊邏輯）、PID和建模，在基于規(guī)則的條件下，滿足站點及設(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)通過自動化控制和實時監(jiān)測，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)達到環(huán)保標準。在傳統(tǒng)的污水處理過程中曝氣通常是根據(jù)經(jīng)驗設(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(化學需氧量)、氨氮等關(guān)鍵指標實時調(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、提升生物膜的生長和活性，最終實現(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)廣泛應用于現(xiàn)代化污水處理廠和高標準的污水處理需求場所，是提高處理能力和降低運營成本的重要手段。
鼓風機節(jié)能模式根據(jù)進水參數(shù)、出水水質(zhì)及其他工況指標在條件允許時激活?？刂葡到y(tǒng)通過驟降壓力設(shè)定值強制關(guān)閉輔助鼓風機。節(jié)能模式退出時采用壓力梯度緩降策略避免管網(wǎng)沖擊。
該系統(tǒng)共包括三級串聯(lián)的控制結(jié)構(gòu)：第一級前饋開環(huán)控制，通過進水負荷設(shè)定計算最優(yōu)溶解氧；第二級溶解氧反饋閉環(huán)控制，通過好氧區(qū)溶解氧儀的實時數(shù)據(jù)調(diào)整每個支管曝氣量及閥門開度；第三級鼓風機閉環(huán)反饋控制，通過溶解氧和支管曝氣量調(diào)整風機總氣量?；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模型，使用的參數(shù)，包括工程應用的簡化手段有差異。而這種差異也是精確曝氣不同供應商之間的技術(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），每一個污水廠的工藝都會有所不同，管路布局和施工也不同，每一個污水廠優(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)儀表提供準確的數(shù)據(jù)，因此就需要對儀表提供很好的維護。在控制中對儀表數(shù)據(jù)不準確有專門的數(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)；耗氧過程是復雜的生化反應過程；條件幾乎時刻在改變，很難實現(xiàn)動態(tài)平衡。過程擾動因素多，參數(shù)不穩(wěn)定，如溫度對傳質(zhì)系數(shù)、飽和溶解氧、微生物活性影響明顯；進水負荷對耗氧速率影響明顯，且程度難以準確計算。管道供氣過程進行較快，而氧平衡過程較慢，必須對供氣過程進行準確和快速控制才能實現(xiàn)過程的穩(wěn)態(tài)平衡。 對溶解氧的控制，不僅表現(xiàn)為溶解氧實時值的穩(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，比如末端溶解氧會影響反硝化區(qū)的脫氮效果、二沉池回流污泥溶解氧會影響厭氧區(qū)釋磷效果等，這就要求對好氧區(qū)不同位置進行區(qū)別對待，更為合理設(shè)置溶解氧濃度，以便促進整個系統(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)化運行方法，主要工具是污水處理工藝的現(xiàn)場測試和數(shù)學模擬。通過現(xiàn)場測試，可以掌握系統(tǒng)的動態(tài)特性，并確定關(guān)鍵的ASMs模型參數(shù)，實現(xiàn)成功的數(shù)學模擬。通過情景模擬和分析，可以對多種工況進行分析和總結(jié)，得到適用于現(xiàn)場操作的方法和方案，從而在實際生產(chǎn)中實現(xiàn)工藝優(yōu)化運行。 曝氣調(diào)整的時機和尺度也難以確定。從控制的角度來講，什么時間調(diào)整，一次調(diào)整多少合適非常關(guān)鍵，如果這兩個參數(shù)確定不好，控制系統(tǒng)基本是紊亂的。除了對進水水質(zhì)、水量進行實時監(jiān)控之外，對于超過一定限度的進水負荷變化時，還需要預測這波水到生化反應池大概需要的時間，然后再做出相應的調(diào)整。根據(jù)負荷變動的程度，氣體調(diào)整的數(shù)量，甚至調(diào)整方式也會有所不同。
中交路橋科技基安云智慧污水廠管理平臺（SSP），實現(xiàn)對污水廠進行集中監(jiān)控，真實反應污水廠的建設(shè)施工、生產(chǎn)、運維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺對各個工藝環(huán)節(jié)設(shè)備設(shè)施進行集中監(jiān)控，使得各級管理人員能夠及時、準確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況，進而實現(xiàn)對整個污水廠生產(chǎn)運維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建立智慧污水廠數(shù)學模型，通過監(jiān)測進水水質(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)運營成本，科學指導污水廠的智慧運營，實現(xiàn)整個污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標。
