精確的曝氣控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)和控制上述風機的風量
(1)從風量調(diào)節(jié)方式上,增速齒輪單級高速離心鼓風機通過調(diào)節(jié)進出口導(dǎo)葉來調(diào)節(jié)風量。風磁懸浮風機、多級鼓風機、羅茨鼓風機、螺桿鼓風機均采用變頻器調(diào)速,根據(jù)風量需求調(diào)節(jié)風量來控制風機。頻繁啟動和停止。
(2)在風量調(diào)節(jié)范圍方面,增速檔單級高速離心鼓風機一般可達到45%~100%的調(diào)節(jié)范圍,不易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象:磁懸浮和空氣懸浮風機不能調(diào)節(jié)風量。 ,需要增加變頻器,變頻器調(diào)節(jié)范圍一般為50%~100%??紤]到節(jié)能效率和管理水平,不建議使用精密曝氣控制系統(tǒng)來控制羅茨鼓風機和多級鼓風機。
從目前項目的實施情況來看,精密曝氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生的風機背壓比人工控制的要大,因此在執(zhí)行時需要考慮風機的背壓上限和可調(diào)空間。精確通風,避免損壞風扇。
(3)在頻繁啟動的限制方面,磁懸浮風扇不受啟停次數(shù)的限制,空氣懸浮風扇的影響更大。
(4)在效率方面,磁懸浮風扇、氣懸浮風扇、增齒輪單級高速離心鼓風機的效率均在75%以上。
(5)在功率方面,鼓風機功率在350kW以上時,多采用增齒輪單級高速離心鼓風機;鼓風機功率在350kW以下時,多采用磁懸浮風扇和空氣懸浮風扇。
從價格上看,增速檔單級高速離心鼓風機最貴,其次是磁懸浮風機,空氣懸浮風機最便宜。
從后期維護成本來看,磁懸浮風扇和氣懸浮風扇只需定期更換空氣過濾棉,運行維護成本低;增齒輪單級高速離心鼓風機附屬設(shè)備較多,涉及滑動軸承潤滑、冷卻冷卻、潤滑油更換等輔助設(shè)備的運行和維護。
在運行噪音方面,空氣懸浮風扇和磁懸浮風扇具有很大的優(yōu)勢。
在占地面積方面,增齒輪單級高速離心鼓風機的設(shè)備尺寸更大。
目前大部分品牌的鼓風機都是單導(dǎo)葉或無導(dǎo)葉,而進口品牌大多是雙導(dǎo)葉聯(lián)動調(diào)節(jié),所以可以簡單地用導(dǎo)葉技術(shù)來區(qū)分技術(shù)實力和品牌定位。
羅茨鼓風機、多級低速鼓風機、螺桿鼓風機由于整機效率低,在污水處理廠曝氣過程中使用越來越少。
(1)曝氣過程本身不易控制。
充氧過程與傳質(zhì)系數(shù)和流量呈非線性關(guān)系,與液位和溫度有關(guān)。耗氧過程是一個復(fù)雜的生化反應(yīng)過程,條件幾乎一直在變化,很難達到動態(tài)平衡。過程擾動因素較多,參數(shù)不穩(wěn)定。例如,溫度對傳質(zhì)系數(shù)、飽和溶解氧和微生物活動有明顯的影響。進水負荷對耗氧率影響顯著,影響程度難以準確計算。管道供氣過程快,但氧平衡過程慢。必須準確快速地控制供氣過程,以實現(xiàn)過程的穩(wěn)態(tài)平衡。
溶解氧的控制不僅體現(xiàn)在溶解氧實時值的穩(wěn)定性,還體現(xiàn)在溶解氧濃度的適當設(shè)定值。由于AA0過程中的分區(qū)差異,它們相互影響。例如,末端溶解氧會影響反硝化區(qū)的反硝化效果,二沉池回流污泥中的溶解氧會影響厭氧區(qū)的磷釋放效果。好氧區(qū)不同位置區(qū)別對待,合理設(shè)置溶解氧濃度,促進整個系統(tǒng)的反硝化除磷效果。
關(guān)于溶解氧設(shè)定值的選擇,一般采用離線優(yōu)化操作方法,主要利用污水處理過程的現(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,確定關(guān)鍵的ASMs模型參數(shù),實現(xiàn)成功的數(shù)學模擬。通過情景模擬分析,可以對各種工況進行分析總結(jié),得到適合現(xiàn)場作業(yè)的方法和方案。在實際生產(chǎn)中,實現(xiàn)了工藝優(yōu)化操作。對此,清華大學環(huán)境學院施漢昌教授的研究團隊開展了長期的研究工作,通過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(diào)整的時間和規(guī)模也難以確定。從控制的角度來看,什么時候調(diào)整,一次調(diào)整多少是很重要的。如果這兩個參數(shù)沒有確定好,控制系統(tǒng)基本上是無序的。除了實時監(jiān)測進水水質(zhì)和水量,當進水負荷變化超過一定限度時,還需要預(yù)測這波進水到達生化反應(yīng)池所需的大致時間,以及然后針對不同的負載和氣體進行相應(yīng)的調(diào)整。數(shù)量甚至調(diào)整的方法都會有所不同。
(2)曝氣支路風量分布不易控制。
曝氣管和曝氣板的布置對曝氣控制有很大影響。
簡單的風機控制只能實現(xiàn)總風量的調(diào)節(jié),無法實現(xiàn)各區(qū)域風量的合理分配,風道風量分配問題非常復(fù)雜。僅靠風扇調(diào)節(jié)無法保證風量分配準確。
為了達到不同區(qū)域的溶氧量相同,各支閥的開度大不相同,有的甚至全開還不如其他區(qū)域開度30%所帶來的溶氧量。
影響精密曝氣控制系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的因素
(1) 設(shè)備維護
設(shè)備維護包括儀表、風機、通訊等的維護,數(shù)據(jù)異常、通訊故障、設(shè)備操作不當?shù)榷紩绊懫毓饩?。風控系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行,隨著使用時間的延長,會因設(shè)備維護不充分或老化等原因,導(dǎo)致設(shè)備的某些參數(shù)發(fā)生變化。
在運行階段,控制策略往往受限于硬件設(shè)備的維護。
(2)一些不可預(yù)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(diào)節(jié)風機的出力,就會造成DO顯著下降,嚴重影響溶氧穩(wěn)定性,難以控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,如果它繼續(xù)這樣做。
(3) 技術(shù)供應(yīng)商與用戶單位脫節(jié)
精確的曝氣控制系統(tǒng)不是標準化產(chǎn)品。需要根據(jù)不同污水處理廠的情況制定不同的控制策略,調(diào)試階段需要大量的人力和時間。污水處理廠作為用戶單位,不僅需要維護相關(guān)的硬件設(shè)備,還需要了解控制邏輯,正確使用系統(tǒng)。項目驗收完成后,技術(shù)供應(yīng)商和用戶單位返回需要對使用過程中的軟硬件,乃至整個污水處理廠的工藝問題進行長期的合作交流。