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AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%

  • 更新时间:2023-08-10
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广州某污水处理厂精确曝气系统成功验收

项目概况

广州某污水处理厂,处理规模超过20万吨/天,采用改良A/A/O主体工艺,出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准及《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)地表V类水标准的较严值。污水厂担负截流处理城市污水、改善区域水环境质量的重要作用,具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

AVS精确曝气系统概况

精确曝气流量控制系统(Aeration Volume control System,以下简称:AVS)是一个集成的控制系统,旨在为生物处理过程提供精确曝气。AVS以气体流量作为控制信号,溶解氧信号作为辅助控制信号,基于“前馈+模型+反馈”的多参数控制模式,能够实时精确计算所需曝气量,实现溶解氧的精确控制,并通过控制鼓风机的出口风量降低曝气能耗。


AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%

 

项目共设两座生化池,成镜像布置,配备6台单级离心鼓风机。根据该厂的处理规模、工艺类型和生化池空气管线布置等信息将两座生化池各分6个溶解氧控制区,全厂共12个溶解氧控制区。

AVS精确曝气系统应用情况

3.1 进出水情况

3.1.1 进水水量

进水流量曲线如下,AVS精确曝气系统运行期间两座生化池进水流量在4500 m3/h6000 m3/h范围内波动,对系统的稳定运行带来了一定的挑战。

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3.1.2 进出水水质

使用精确曝气系统后,COD、氨氮、总氮等主要出水水质指标控制达标,进出水 COD、氨氮浓度曲线如下。由图中数据可看出,AVS精确曝气系统的运行,对于维持出水水质的稳定有很大的帮助。

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AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%



3.2 溶解氧稳定控制

3.2.1 使用精确曝气系统前后溶解氧控制效果对比

对同一溶解氧控制区使用精确曝气系统前后的溶解氧控制效果进行对比,溶解氧浓度曲线如下:

AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%


AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%


从图中可看到,使用精确曝气系统前的生化池溶解氧浓度波动较大,在使用精确曝气系统后,溶解氧浓度控制平稳。

3.2.2 使用精确曝气系统后的溶解氧控制效果

分别对比使用精确曝气系统后一个月内和一周内的溶解氧控制效果,能确保溶解氧稳定度指标满足下表标准要求:

稳定度指标判断标准

DK2

DK5

DK10

>=0.30

>=0.60

>=0.90

下图为使用精确曝气系统后连续一个月和连续一周的各溶解氧控制区溶解氧浓度与气体流量控制曲线,通过溶解氧控制效果图可看出,受控溶解氧能够在设定目标值一定范围内波动,且设定值与实际值吻合度较好,反映不同溶解氧控制区的溶解氧浓度满足控制要求。

3.2.2.1 连续一个月的控制效果曲线:

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3.2.2.2 连续一周的控制效果曲线:

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3.3 鼓风机控制效果

使用精确曝气系统后连续一个月和连续一周的鼓风机控制曲线如下,由图中曲线可看出,AVS精确曝气系统能够根据进水水量和水质的变化,自动、实时的计算出生化系统所需曝气量,并根据AVS系统计算得出的理论需气量对鼓风机进行实时控制,实现了控制鼓风机启停、运行负荷的变化,做到了生化系统的“按需供气”。


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3.4 能耗节省效果

对全厂生化池使用精确曝气系统前后的处理单方水鼓风机电耗数据进行分析,结果如下:

 

AVS精确曝气系统助力广州某污水处理厂溶解氧稳定控制,节省鼓风机能耗11.88%

 

使用精确曝气系统前后处理单方水鼓风机电耗对比


处理总水量(m3

鼓风机总电量(kWh

处理单方水电耗(kWh/m3

使用精确曝气系统前

14613886

651852

0.0446

使用精确曝气系统后

20699078

813122

0.0393

能耗节省

11.88%

从上表可看出,使用精确曝气系统前处理单方水鼓风机电耗为0.0446 kWh/m3,使用精确曝气系统后处理单方水鼓风机电耗为0.0393 kWh/m3实现了11.88%的鼓风机能耗节省

 


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