為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：污水廠精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)

推薦單位：江蘇中法水務(wù)股份有限公司

參與環(huán)節(jié)：建設(shè)、運(yùn)營(yíng)

項(xiàng)目所在地：江蘇省蘇州市常熟市 

項(xiàng)目概況

精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)采集污水廠現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)精準(zhǔn)曝氣引擎，以數(shù)據(jù)為核心，進(jìn)行預(yù)測(cè)性優(yōu)化算法分析，實(shí)現(xiàn)污水廠曝氣系統(tǒng)精準(zhǔn)自動(dòng)控制，從而提升生化反應(yīng)過(guò)程的水處理效果，并通過(guò)精準(zhǔn)控制鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量以降低污水廠電耗成本。

本項(xiàng)目以八字橋污水處理廠為例，對(duì)二期一級(jí)O末端溶氧及鼓風(fēng)機(jī)能耗問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量開展精細(xì)化調(diào)控，在出水達(dá)標(biāo)的前提下，根據(jù)進(jìn)水水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)算理論需風(fēng)量進(jìn)行前饋控制，同時(shí)以曝氣池出水DO和氨氮作為后饋控制指標(biāo)，從而達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)節(jié)風(fēng)量，降低鼓風(fēng)機(jī)電單耗的目的。另外，系統(tǒng)搭建了生化系統(tǒng)綜合分析模塊，對(duì)分析及優(yōu)化生化系統(tǒng)運(yùn)行效率提供智能分析指導(dǎo)。

示范意義

本項(xiàng)目的示范意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 推動(dòng)污水處理智能化升級(jí)

項(xiàng)目以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心，融合前饋與后饋控制策略，構(gòu)建精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)式調(diào)控向智能化、自動(dòng)化控制的轉(zhuǎn)變。為污水處理廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智慧化運(yùn)行提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑和應(yīng)用范例。

2. 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，助力“雙碳”目標(biāo)

通過(guò)精準(zhǔn)計(jì)算理論需風(fēng)量并動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，有效降低鼓風(fēng)機(jī)電耗，在保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下顯著減少能源消耗，契合當(dāng)前“碳達(dá)峰、碳中和”的背景，為污水處理行業(yè)綠色低碳發(fā)展提供參考。

3. 提升生化處理效率與穩(wěn)定性

系統(tǒng)引入溶氧（DO）和氨氮等關(guān)鍵參數(shù)作為反饋指標(biāo)，結(jié)合進(jìn)水水量水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)性優(yōu)化控制，增強(qiáng)了生化系統(tǒng)的響應(yīng)能力與抗沖擊負(fù)荷能力，提升了污水處理過(guò)程的穩(wěn)定性和處理效果。

4. 具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值

以八字橋污水處理廠二期工程為試點(diǎn)，形成的精細(xì)化曝氣控制模式，可為其他面臨類似能耗高、調(diào)控方式粗放等問(wèn)題的污水處理廠提供成熟的技術(shù)參考和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，具有良好的行業(yè)示范效應(yīng)和推廣前景。

綜上所述，該項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、提質(zhì)、增效的多重目標(biāo)，更在推動(dòng)污水處理行業(yè)向精細(xì)化、智能化、綠色化方向發(fā)展過(guò)程中起到了引領(lǐng)和示范作用。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

1、實(shí)施效果

八字橋二期工程經(jīng)精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)調(diào)控后去除氨氮所需電單耗有明顯降低：精準(zhǔn)調(diào)控前，2023年的電單耗為7.27kwh/kg氨氮，調(diào)控第1年降至6.12kwh/kg氨氮，調(diào)控第2年降至5.92kwh/kg氨氮。

圖1 精準(zhǔn)曝氣調(diào)控前后去除氨氮電單耗變化

2、社會(huì)效益

鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量精準(zhǔn)調(diào)控，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)得以保障，提升水環(huán)境質(zhì)量安全和公共環(huán)境服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)智慧水務(wù)建設(shè)，增強(qiáng)城市環(huán)境治理能力，保障居民生活環(huán)境質(zhì)量。

3、生態(tài)效益

精準(zhǔn)曝氣有效穩(wěn)定溶解氧水平，提升脫氮除磷效果，減少氨氮等污染物排放，降低水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)，改善受納水體生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)發(fā)展。另外，外購(gòu)電力作為污水廠的直接碳排放源之一，對(duì)污水廠的碳排放量有重要影響。以八字橋污水廠為例，本項(xiàng)目實(shí)施后一年后碳減排量可達(dá)87噸，且逐年增加，在“雙碳”背景下本項(xiàng)目具有重要實(shí)施意義

編輯：王秀