精確的曝氣控制系統可以調節和控制上述風(fēng)機的風(fēng)量
(1)從風(fēng)量調節方式上,增速齒輪單級高速離心鼓風(fēng)機通過(guò)調節進(jìn)出口導葉來(lái)調節風(fēng)量。風(fēng)磁懸浮風(fēng)機、多級鼓風(fēng)機、羅茨鼓風(fēng)機、螺桿鼓風(fēng)機均采用變頻器調速,根據風(fēng)量需求調節風(fēng)量來(lái)控制風(fēng)機。頻繁啟動(dòng)和停止。
(2)在風(fēng)量調節范圍方面,增速檔單級高速離心鼓風(fēng)機一般可達到45%~100%的調節范圍,不易出現喘振現象:磁懸浮和空氣懸浮風(fēng)機不能調節風(fēng)量。 ,需要增加變頻器,變頻器調節范圍一般為50%~100%??紤]到節能效率和管理水平,不建議使用精密曝氣控制系統來(lái)控制羅茨鼓風(fēng)機和多級鼓風(fēng)機。
從目前項目的實(shí)施情況來(lái)看,精密曝氣控制系統產(chǎn)生的風(fēng)機背壓比人工控制的要大,因此在執行時(shí)需要考慮風(fēng)機的背壓上限和可調空間。精確通風(fēng),避免損壞風(fēng)扇。
(3)在頻繁啟動(dòng)的限制方面,磁懸浮風(fēng)扇不受啟停次數的限制,空氣懸浮風(fēng)扇的影響更大。
(4)在效率方面,磁懸浮風(fēng)扇、氣懸浮風(fēng)扇、增齒輪單級高速離心鼓風(fēng)機的效率均在75%以上。
(5)在功率方面,鼓風(fēng)機功率在350kW以上時(shí),多采用增齒輪單級高速離心鼓風(fēng)機;鼓風(fēng)機功率在350kW以下時(shí),多采用磁懸浮風(fēng)扇和空氣懸浮風(fēng)扇。
從價(jià)格上看,增速檔單級高速離心鼓風(fēng)機最貴,其次是磁懸浮風(fēng)機,空氣懸浮風(fēng)機最便宜。
從后期維護成本來(lái)看,磁懸浮風(fēng)扇和氣懸浮風(fēng)扇只需定期更換空氣過(guò)濾棉,運行維護成本低;增齒輪單級高速離心鼓風(fēng)機附屬設備較多,涉及滑動(dòng)軸承潤滑、冷卻冷卻、潤滑油更換等輔助設備的運行和維護。
在運行噪音方面,空氣懸浮風(fēng)扇和磁懸浮風(fēng)扇具有很大的優(yōu)勢。

在占地面積方面,增齒輪單級高速離心鼓風(fēng)機的設備尺寸更大。
目前大部分品牌的鼓風(fēng)機都是單導葉或無(wú)導葉,而進(jìn)口品牌大多是雙導葉聯(lián)動(dòng)調節,所以可以簡(jiǎn)單地用導葉技術(shù)來(lái)區分技術(shù)實(shí)力和品牌定位。
羅茨鼓風(fēng)機、多級低速鼓風(fēng)機、螺桿鼓風(fēng)機由于整機效率低,在污水處理廠(chǎng)曝氣過(guò)程中使用越來(lái)越少。
(1)曝氣過(guò)程本身不易控制。
充氧過(guò)程與傳質(zhì)系數和流量呈非線(xiàn)性關(guān)系,與液位和溫度有關(guān)。耗氧過(guò)程是一個(gè)復雜的生化反應過(guò)程,條件幾乎一直在變化,很難達到動(dòng)態(tài)平衡。過(guò)程擾動(dòng)因素較多,參數不穩定。例如,溫度對傳質(zhì)系數、飽和溶解氧和微生物活動(dòng)有明顯的影響。進(jìn)水負荷對耗氧率影響顯著(zhù),影響程度難以準確計算。管道供氣過(guò)程快,但氧平衡過(guò)程慢。必須準確快速地控制供氣過(guò)程,以實(shí)現過(guò)程的穩態(tài)平衡。
溶解氧的控制不僅體現在溶解氧實(shí)時(shí)值的穩定性,還體現在溶解氧濃度的適當設定值。由于A(yíng)A0過(guò)程中的分區差異,它們相互影響。例如,末端溶解氧會(huì )影響反硝化區的反硝化效果,二沉池回流污泥中的溶解氧會(huì )影響厭氧區的磷釋放效果。好氧區不同位置區別對待,合理設置溶解氧濃度,促進(jìn)整個(gè)系統的反硝化除磷效果。
關(guān)于溶解氧設定值的選擇,一般采用離線(xiàn)優(yōu)化操作方法,主要利用污水處理過(guò)程的現場(chǎng)測試和數學(xué)模擬。通過(guò)現場(chǎng)測試,可以掌握系統的動(dòng)態(tài)特性,確定關(guān)鍵的ASMs模型參數,實(shí)現成功的數學(xué)模擬。通過(guò)情景模擬分析,可以對各種工況進(jìn)行分析總結,得到適合現場(chǎng)作業(yè)的方法和方案。在實(shí)際生產(chǎn)中,實(shí)現了工藝優(yōu)化操作。對此,清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院施漢昌教授的研究團隊開(kāi)展了長(cháng)期的研究工作,通過(guò)大量的工程項目積累了豐富的經(jīng)驗,豐富和完善了這一體系。
曝氣調整的時(shí)間和規模也難以確定。從控制的角度來(lái)看,什么時(shí)候調整,一次調整多少是很重要的。如果這兩個(gè)參數沒(méi)有確定好,控制系統基本上是無(wú)序的。除了實(shí)時(shí)監測進(jìn)水水質(zhì)和水量,當進(jìn)水負荷變化超過(guò)一定限度時(shí),還需要預測這波進(jìn)水到達生化反應池所需的大致時(shí)間,以及然后針對不同的負載和氣體進(jìn)行相應的調整。數量甚至調整的方法都會(huì )有所不同。
(2)曝氣支路風(fēng)量分布不易控制。
曝氣管和曝氣板的布置對曝氣控制有很大影響。
簡(jiǎn)單的風(fēng)機控制只能實(shí)現總風(fēng)量的調節,無(wú)法實(shí)現各區域風(fēng)量的合理分配,風(fēng)道風(fēng)量分配問(wèn)題非常復雜。僅靠風(fēng)扇調節無(wú)法保證風(fēng)量分配準確。
為了達到不同區域的溶氧量相同,各支閥的開(kāi)度大不相同,有的甚至全開(kāi)還不如其他區域開(kāi)度30%所帶來(lái)的溶氧量。
影響精密曝氣控制系統長(cháng)期穩定運行的因素
(1) 設備維護
設備維護包括儀表、風(fēng)機、通訊等的維護,數據異常、通訊故障、設備操作不當等都會(huì )影響曝光精度。風(fēng)控系統長(cháng)期穩定運行,隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),會(huì )因設備維護不充分或老化等原因,導致設備的某些參數發(fā)生變化。
在運行階段,控制策略往往受限于硬件設備的維護。
(2)一些不可預知的干擾操作
例如,如果冷凝水或生物池外某處需要曝氣,如果不快速調節風(fēng)機的出力,就會(huì )造成DO顯著(zhù)下降,嚴重影響溶氧穩定性,難以控制系統的穩定運行,如果它繼續這樣做。
(3) 技術(shù)供應商與用戶(hù)單位脫節
精確的曝氣控制系統不是標準化產(chǎn)品。需要根據不同污水處理廠(chǎng)的情況制定不同的控制策略,調試階段需要大量的人力和時(shí)間。污水處理廠(chǎng)作為用戶(hù)單位,不僅需要維護相關(guān)的硬件設備,還需要了解控制邏輯,正確使用系統。項目驗收完成后,技術(shù)供應商和用戶(hù)單位返回需要對使用過(guò)程中的軟硬件,乃至整個(gè)污水處理廠(chǎng)的工藝問(wèn)題進(jìn)行長(cháng)期的合作交流。