污水处理厂生化池曝气系统压力损失分析及探讨

鼓风曝气系统是污水处理厂的核心单元之一,也是能耗最大的一个单元,其运行情况直接关系到污染物的去除能力以及污水厂的成本控制,本文通过对鼓风曝气系统设计风压以及系统在日常运行中出现的风压超过设计值的现象,进行了分析及探讨,认为鼓风曝气系统设计和鼓风机选型时应考虑调节阀门及曝气器老化堵塞等问题带来的风压上涨,并提出改进意见。     

浅谈精确曝气控制研究与应用现状

在污水废水处理过程中,曝气量不仅影响了整个处理系统的处理效果,而且曝气的电耗占污水处理厂能耗的60%,因此对曝气系统的精确控制显得尤为重要,对曝气量的控制也受到人们极大的关注。本文试从几种传统的曝气控制方式及其存在的问题进行分析,结合目前曝气控制技术研究现状,说明污水处理厂实施精确曝气控制的必要性。通过综述国内外曝气控制的应用实例,围绕控制策略及运行难点等方面,本文最终阐明精确曝气技术的完善和相关高性能设备的开发将是本领域研究的重点。     

曝气精确控制实现污水处理厂节能降耗的应用

曝气系统是污水处理厂最主要的耗能单元,具有很高的节能潜力。在青岛张村河水质净化厂引进曝气精确分配与控制系统,考察了该系统的曝气控制效果、对出水水质的影响以及节能降耗潜力。结果显示:在1 d中2/3以上的时段内,曝气精确控制可将曝气池中溶解氧(DO)浓度控制在设定值±0.3 mg/L范围内。应用曝气精确控制后,污水处理厂平均出水ρ(COD)由19.6 mg/L降至16.7 mg/L,ρ(NH+₄-N)由0.37 mg/L降至0.28 mg/L,ρ(TN)由8.48 mg/L降至7.36 mg/L,出水ρ(TN)<10 mg/L的天数占总运行时间比例由79%增至100%,出水水质更加稳定;同时曝气能耗节省24.8%,乙酸钠药耗降低15.1%。结果表明曝气精确控制是实现城市污水处理厂节能降耗的有效途径之一。     

智能化控制SBBR处理不同C/N城市污水脱氮除磷性能研究

采用自主研发的智能化控制系统,以智能化控制的运行方式使序批式生物膜反应器(SBBR)形成交替运行的好氧-缺氧环境,对不同C/N人工模拟城市污水进行了脱氮磷实验研究.该实验中控制反应器内水温为25℃±1℃,曝气量为150 L/h,进水COD浓度为300 mg/L、TP浓度为5 mg/L,以TN浓度为30、60、90 mg...     

探析污水处理曝气系统溶解氧的控制

污水处理曝气系统是活性污泥法的重要环节,本文重点探讨污水处理厂缺氧-好氧(A/O)工艺中的曝气系统,设计一、二自由度内模PID控制器,以溶解氧浓度为曝气过程的控制参数,设计曝气系统串级控制结构,抑制曝气过程中空气流量不均对溶解氧浓度的影响,通过内模PID控制方式调节滤波参数α,并引入模糊控制策略,提升污水处理曝气系统的在线调节控制性能。     

污水厂曝气节能智能优化控制系统

针对国内大部分污水厂现有曝气控制中存在着溶解氧浓度波动大、曝气量冗余大、曝气单元能耗高等问题,提出曝气节能智能优化系统,该系统通过获得A/O工艺实时的在线数据不断进行模拟计算,然后按照生化池进水的污染物负荷状况,以曝气能耗最小为目标函数来获取最优的DO设定值及其PI控制器的参数Kp、Ki。该智能优化系统在沥滘污水厂的实际应用情况表明:该系统在盫こ鏊实那榭鱿拢唤鎏岣吡讼低车目垢汉沙寤髂芰Γ苯档土?曝气能耗。     

缺氧-好氧生物脱氮工艺曝气量在线控制策略分析

曝气控制是生物脱氮工艺重要的控制变最,它决定着整个处理系统的处理效果和运行费用.应用Benchmark-BSM1平台模型对缺氧-好氧生物脱氮工艺几种典型的曝气控制策略进行了研究,结果表明,前馈-反馈曝气量控制最优,其次为反馈控制、恒DO控制和恒曝气量控制.前馈-反馈控制和恒DO控制相比较,出水氨氮浓度大约降低24%,最大出水氨氮浓度降低18%,曝气能耗降低9%,获得了曝气量最优控制方法以及在不同运行条件下应采用的曝气控制策略,为了实现缺氧-好氧生物脱氮工艺硝化反应的最优控制,应同时控制曝气量和好氧区体积.     

焦化污水微孔曝气的研究应用

微孔曝气是一种高效的曝气方式,缺点是微孔容易堵塞。本文在与多孔管曝气进行对比试验的基础上,对微孔曝气的氧的总转移系数、充氧效率、搅拌能力、微孔的堵塞程度、再生方式和空气的净化手段等进行了探讨,为在焦化水的生化处理工艺中推广应用微孔曝气提供依据。     

SNAD工艺在不同间歇曝气工况下的脱氮性能

探讨了城市污水SNAD生物膜反应器在高溶解氧工况下的脱氮性能.SBR反应器以城市生活污水为进水,反应器内放置鲍尔环生物膜载体,控制温度为30℃,采用间歇曝气方式,曝气阶段曝气量为500L/h,溶解氧浓度达5mg/L.阶段1控制曝气和非曝气时间都为20min,生物膜的NOB活性较低,反应器具有良好的脱氮性能.反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为89%和llmg/L.阶段2、阶段3和阶段4研究了曝气时间对反应器脱氮性能的影响.曝气时间对生物膜的厌氧氨氧化活性影响较小,对生物膜的NOB活性影响较大.阶段3控制曝气时间为60min,生物膜的NOB活性较低,反应器的总氮平均去除率和出水总氮浓度平均值分别为83%和14mg/L.阶段4控制曝气时间为160min,生物膜的NOB活性较高,反应器的总氮平均去除率降低至50%,出水总氮浓度平均值为35mg/L.     

关于“十四五”污染物总量控制的思考

本研究对污染物总量控制制度的发展和当前面临的挑战进行了分析,提出"十四五"期间要重点以环境质量改善为核心,以环境管理精细化为主线,以流域控制单元及大气管控单元为基础,融合各项相关环境管理制度,突出差异性,以"巩固、调整、充实、提高"为原则,完善总量控制制度;并就完善污染物总量控制制度的具体路径提出了建议。     

智能供氧系统在污水领域的应用研究

绍兴污水处理厂二期工程采用的是延时曝气工艺,生物氧化池是其核心工艺所在,在实际运行中,生物氧化池中溶解氧的数值波动大,较难实现稳定控制,通常采用滞后调整的控制方式,易造成能耗增加。为合理控制供气量,降低运行成本,利用欧洲的智能供氧技术,在经过小试的基础上,对二期其中一组生物氧化池进行中试,通过对几个月的试验数据进行对比分析,溶解氧控制较为平稳,供风量有所降低,从而实现了安全供氧和经济供氧,推动污水处理厂的精细化操作向纵深化发展。     

侧流FNA处理的CANON工艺恢复策略及脱氮路径

为探究侧流游离亚硝酸（FNA）处理后的颗粒-絮体污泥全程自养脱氮（CANON）工艺重新建立的有效策略,采用序批式反应器（SBR）进行实验,探讨不同恢复方式对系统长期运行性能的影响,实现CANON工艺长期稳定运行.结果显示,不同恢复方式对CANON系统重新建立有很大影响,采用非原位高曝气恢复策略的R1经过19d的运行重新建立了稳定的CANON工艺,而采用原位低曝气恢复策略的R2和原位高曝气恢复策略的R3均未能有效重新建立稳定的CANON工艺.R1稳定运行34d时再次出现了亚硝酸盐氧化菌（NOB）增殖的现象.定期水力筛分排出絮状污泥进行FNA处理,达到溶解氧（DO）控制+侧流FNA处理的“双抑制”,能够有效抑制NOB实现CANON工艺的长期稳定运行.典型周期分析结果表明,在恢复过程中,R1内氨氧化菌（AOB）、厌氧氨氧化菌（AnAOB）活性均高于R2和R3,并且有效抑制了反应器内残余NOB的活性.随着R1中CANON工艺的重新建立,亚硝化/厌氧氨氧化（SNA）脱氮路径占比由第15d的8.91%增加到了第45d的19.39%,提高了NH₄⁺-N的去除率.     

基于降维状态观测器的曝气量最优控制仿真研究

为降低污水处理厂曝气过程的能耗,对曝气系统的优化控制进行了研究.首先,建立了基于活性污泥模型ASM1的曝气系统的简化模型;然后,利用降维状态观测器重构在线不可测状态,提出了基于降维状态观测器的曝气量最优控制策略;最后,将该优化控制策略应用于污水处理基准仿真模型BSM1,仿真采用晴天进水数据.结果表明,与溶解氧的PID控制相比,最优控制在保证出水氨氮浓度和化学需氧量等水质的情况下,降低了曝气量和出水总氮浓度,同时曝气能耗相比PID控制可下降5%以上,并且改善了出水指数.     

焦化废水处理工程运行能耗的单元解析模型——以OHO流化床工艺为例

焦化废水产生于煤炭的不完全气化过程,其水质成分复杂,处理工艺技术单元多、水力停留时间长且存在多指标目标,处理过程需消耗大量能量,从若干工程实践中发现,影响焦化废水处理工程运行能耗的因素主要包括水质特性、工艺流程、运行时间、设备状况等,系统分析这些因素对运行能耗的贡献,了解耗能规律并模型化,可为焦化废水处理工程设计提供节能依据.本研究以好氧/水解/好氧(OHO)流化床工艺为核心的实际焦化废水处理工程为案例,根据耗能设备、处理目标和单元功能不同将整个处理工程分解为气浮、废水输送、泥渣输送、鼓风曝气、混合、脱水、加药、公用的8个耗能系统,分别分析各系统的耗能因子,建立模型,加权得到总能耗模型;然后分别用HRT(停留时间)法和24 h法计算能耗值,与实际24 h读表电耗值相比较评价模型的准确性.分析结果表明,焦化废水处理工程总运行能耗与进水水量、污泥量、溶解氧、硝化液回流比、进水COD、进水总氮浓度的相关性强;HRT法与24 h法得到的能耗值与实际24 h读表能耗值呈显著线性关系,R2分别为0.93和0.97,相对误差分别为4.28%~19.18%和3.45%~8.94%,模型分析值与工程实测值吻合度比较好,表明模型准确可靠.因此认为,基于耗能单元系统建立的工程系统总能耗模型可以用于预测因水质特性、工艺流程、设备条件等变化的实际工程运行总能耗,得到了建立焦化废水处理工程单元解析模型的系统性新方法.     

搅拌散气曝气技术原理及设备

介绍了一种新型的搅拌散气曝气的技术原理,并说明其相对传统主流微孔曝气技术的优良性和节能性特点。搅拌散气曝气技术具有曝气性能好,动力效率高,能耗低,工艺适应性好的技术特点。通过标准活性污泥法的工程实例,实际处理量为2.88×104~5.3×104m3/d的污水处理厂,BOD去除率达90%,处理单位水量的消耗电量为0.0732 kW.h/m3,与同类曝气设备的应用进展情况对比表明,搅拌散气曝气技术因其控制的灵活性和节能潜力而具有广阔的应用及推广的可能性。     

常用曝气系统在城市给水工程中的应用对比

生物接触氧化法作为城市给水工程生物预处理工艺,近年来得到了日益广泛的实际应用。本文对给水生物接触氧化法预处理工艺中常用的两种曝气系统(微孔曝气器曝气和穿孔管曝气)作了简单介绍,并结合中试试验和工程实践对这两种不同曝气系统作了充氧性能、系统造价、运行成本及运行管理等方面的比较分析。研究表明,在实际污水处理厂生物池曝气系统应用中,采用微孔曝气器的曝气系统优于采用穿孔管的曝气系统。     

空气提升式反应器处理制革污泥的中试研究

设计了1个280 L空气提升式生物沥浸反应器,利用特异嗜酸性硫杆菌为主的微生物复合菌群对制革污泥进行了较长期的(连续运行43批次)生物沥浸脱铬试验.研究了1.0～3.0 m3/h不同通气量对生物沥浸法脱铬效率的影响.结果表明,不同处理条件下污泥均能快速充分混匀,通气量不足1.5 m3/h时经过至少90 h才可获得80%以上的Cr溶出率.综合多因素考虑,本试验规模下通气量为2.0 m3/h较为合适,72 h Cr溶出率可达92.5%.研究还发现,在通气量为2.0 m3/h或以上时,体系溶氧值随pH值的下降而明显上升,最终DO可达到5 mg/L以上.因此,在工程化运行中可在每个沥浸周期的后期调低ALR反应器的供气量,控制DO值在2.0 mg/L左右满足LX5和TS6菌的生长需求即可,以此控制运行成本.     

Applying real-time control to enhance the performance of nitrogen removal in CAST system

A bench-scale reactor（72 L） red with domestic sewage, was operated more than 3 months with three operation modes： traditional mode, modified mode and real-time control mode, so as to evaluate effects of the operation mode on the system performance and to develop a feasible control strategy. Results obtained from fixed-time control study indicate that the variations of the pH and oxidation-reduction potential（ORP） profiles can represent dynamic characteristics of system and the cycle sequences can be controlled and optimized by the control points on the pH and ORP profiles. A control strategy was, therefore, developed and applied to real-time control mode. Compared with traditional mode, the total nitrogen（TN） removal can be increased by approximately 16% in modified mode and a mean TN removal of 92% was achieved in real-time control mode. Moreover, approximately 12.5% aeration energy was saved in real- time control mode. The result of this study shows that the performance of nitrogen removal was enhanced in modified operation mode. Moreover, the real-time control made it possible to optimize process operation and save aeration energy.