污水处理曝气压力_罗茨鼓风机

污水处理曝气压力：如何计算污水处理所需的曝气量？

　　曝气计算中的几个常用数据值

　　污水处理采用鼓风曝气时，需要通过计算曝气池的生物需氧量，以及结合水质、温度、气压等实际环境条件，再折合计算实际的曝气所需风量风压等数据，以便进行鼓风机选型工作。为此，本文整理了其中常见的一些实用数据，方便曝气计算查询。

　　首先是活性污泥法污水处理中的工艺需氧量。不同的水质，工艺中生物需氧量都有差异，其中包括氧化千克BOD5的需氧量a’，以及污泥自身氧化的需氧量b’，常见的不同种类污水水质下，它们的数值如下：

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　　其次是根据工艺需氧量折合成标准状态下的曝气池污水处理生物需氧量。污水处理鼓风机选型过程中，设备采用的参数都为标准状态下所测，而实际生产条件不一，根据标准状态直接选型会造成实际运行参数偏离曝气计算的数值，因此需要根据实际情况进行换算。

　　这个过程中一个新的影响因素就是不同水质对氧转移的影响，涉及到两个参数：α，曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值；β，污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值。常用数值如下：

　　以上数据一般情况下可以直接采用，当然也可以通过实际试验获得。根据这些结合污水处理实际选型中的必要参数，即可得出标准状态下的工艺需氧量，再根据《污水处理曝气鼓风机选型中的风量计算》中提及的方法，可计算所需的鼓风机曝气风量。

　　污水处理曝气鼓风机选型中的风量计算

　　我们要知道曝气是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。

　　因此污水处理曝气鼓风机选型中所需的风量实际是根据污水处理过程中的需氧量而定。我们要获取污水处理曝气鼓风机的风量参数，首先需要知道是处理过程中的需氧量，然后根据需氧量换算为标准状态下（标准状态是指20℃、压力0.1MPa，下同）供气量，即风量。

　　根据GB 50014-2006室外排水设计规范，污水处理曝气鼓风机的供气量计算公式如下：

　　其中，Gs即为标准状态下污水处理曝气鼓风机的供气量（m3/h）。

　　Qs为标准状态下污水需氧量（kgO2/h）。

　　EA为曝气器氧的利用率（%）。它是指通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。鼓风曝气器类型较多，如微气泡、中气泡、大气泡型、水力剪切型、水力冲击型等，它们的效率参数各异，需要厂家提供，一般也是在标准状态下用脱氧清水测定。

　　0.28为常数，指标准状态下的每立方空气中含氧量（kgO2/m3）。

　　通过上述参数条件以及公式，我们就可以大致获得污水处理曝气鼓风机选型中所需的风量（供气量）。当然实际使用中，知道标准风量参数后，还需考虑水质、气候温度、海拔对空气密度、含氧量的影响，作进一步换算，才能获得污水处理曝气鼓风机最终的风量需求。

污水处理曝气压力：污水处理中的两种曝气！

　　在污水处理中不同工艺不同水质对曝气器的要求不一样。接下来蓝壹环保将为大家介绍一下这两种曝气方式。需要注意的是曝气设备是活性污泥法污水处理工艺系统中的重要组成部分，通过曝气设备向曝气池供氧，同时曝气设备还有混合搅拌的功能，以增强污染物在水处理系统中的传质条件，提高处理效果。

　　曝气方法主要有以下两种：

　　一：鼓风曝气

　　鼓风曝气就是利用风机或空压机向曝气池充入一定压力的空气，一方面供应生化反应所需要的氧量，同时保持混合液悬浮固体均匀混合。扩散器是鼓风曝气的关键部件，其作用是将空气分散成空气泡，增大气液接触界面，将空气中的氧溶解于水中。曝气效率取决于气泡大小、水的亏氧量、气液接触时间和气泡的压力等因素。

　　目前常用的空气扩散器主要有：

　　a.微孔扩散器;b.中气泡扩散器;c.大气泡扩散器;d.射流扩散器;e.固定螺旋扩散器。

　　鼓风曝气系统中常用的鼓风机为罗茨鼓风机和离心式风机。罗茨鼓风机在中小型污水厂较为常用，单机风量在80m3/min以下，缺点是噪声大，必须采取消音、隔音措施。当单机风量大于80m3/min时，一般采用离心式鼓风机，噪声较小，效率较高，适用于大中型污水厂。

　　二：机械曝气

　　机械曝气也称为表面曝气，机械曝气器大多以装在曝气池水面的叶轮快速转动，进行表层充氧。按转轴方向不同，可分为立式和卧式两类。常用的立式表面曝气机有平板叶轮、倒伞型叶轮和泵型叶轮等，卧式表面曝气机有转刷曝气机和转盘曝气机等。曝气叶轮的充氧能力和提升能力同叶轮浸没深度、叶轮的转速等因素有关，在适宜的浸深和转速下，叶轮的充氧能力大，并可保证池内污泥浓度和溶解氧浓度均匀。

　　一般而言，机械曝气常用于曝气池较小的场合，可减少动力消耗，维护管理也较方便。鼓风曝气供应空气的伸缩性较大，曝气效果也较好，一般用于较大的曝气池。

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污水处理曝气压力：污水处理曝气量的控制难点！

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　　鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的60%左右，是全厂节能的关键。最根本的节能措施是提高曝气控制效率，降低氧的浪费，从而减小风量。进行气量控制是曝气系统效果最显著的节能方法，据美国环境保护署对美国12个处理设施的调查结果显示，以溶解氧（DO）为指标控制风量时可节电33%。根据风机风量与能耗的关系可知，电耗随气量变化很大，因此进行气量控制节能效果显著，而且功率越大效果越明显，当然气量并不是可以任意减小，它将受到许多因素的影响。从处理工艺的角度看，曝气系统必须进行控制，因为曝气系统如果操作不当，曝气量过小，二次沉淀池可能由于缺氧而发生污泥腐化，即池底污泥厌氧分解，产生大量气体，促使污泥上浮。当曝气时间长或曝气量过大时，在曝气池中将发生高度硝化作用，使混合液中硝酸盐浓度较高。这时，在沉淀池中可能由于反硝化而产生大量N2，而使污泥上浮。另外，曝气量的分布是否均衡和稳定也是影响处理效果和能耗的一个重要原因。在曝气系统运行时，由于种种干扰，曝气量的分布会发生变化，比如，一个地方曝气头堵塞，气体流量会减少，同时，也会造成其它地方流量增大，相反，曝气头破损，气体流量会大增，同时会造成其它地方流量锐减。这些都会使生物反应不平衡，处理质量下降。为达到处理效果，不得不调整曝气量，而此时某一点的溶解氧的变化亦不能准确反映生物池的处理状态，使得以溶解氧为指标的控制变得不稳定，能耗增加。

　　总结国内现有污水处理厂的运行后发现，自动化设备投入较低，能耗高，而且系统大多在投产时没能达到设计运行要求，或在运行一段时间后改为部分自动、部分手动的运行状态，特别是曝气系统。分析原因主要有以下几个方面：1、自动化技术与工艺技术未能有机结合。我国污水处理厂起步时，自动化系统成套引进国外产品和技术，以后虽然硬件系统在国内采购，控制技术并没有被系统的吸收。国内污水处理行业的自动化专业力量较低，很多兴建的污水处理工程的自动化系统是由冶金、化工、轻工等领域工程师设计、编程和调试的，对污水处理工艺了解较少，不能结合具体工艺进行控制策略设计，一般采用套用本行业现有技术的作法，如本行业PID调节及其整定参数等，因此，运行效果并不理想。2、自控系统培训不到位。很多污水处理厂运行人员没有得到控制系统供应商系统的培训，除了基本操作以外，没有从理论上对诸如曝气系统调节技术的讲述，使得管理人员只能在工作中重新摸索。3、运行经验未得到利用。污水处理厂很重要的一点，是在长期运行之后，可以总结日常规律，而且相对稳定，对于管理者，这些规律往往比昂贵的自控设备有用，但是在污水厂建设中，很多设计并没有给管理者留有充分的调整空间，而且这些有用的经验也缺乏应用到其他污水设施建设的途径。1、溶解氧控制的难点污水水质的多变和生物处理系统中生化反应的复杂性，决定了污水处理的溶解氧（DO）检测控制是一个大滞后系统，检测出结果再进行参数处理和调整，往往已滞后几个小时甚至几天，造成大量不合格水的排出。这种系统的特点是污水生物处理系统的运行管理具有相当的技术难度，要求管理者具有较好的环境工程知识基础和相当丰富的运行管理经验。另外，溶解氧指标并不能直接反映生物反应的氧气需求量，它只是反映了反应池中氧气的剩余程度，无法根据它的数值和变化直接计算气量。传统的PID控制虽然在工程上广泛采用，但只能解决线性系统的调节问题。曝气系统中PID能够实现对流量的控制，但对水质处理效果的控制能力有限。溶解氧（DO）控制时，PID参数的整定需要根据季节、水质的变化等实际情况不断调整。从控制理论的角度来看，污水的生物处理过程具有大滞后、非线性、随机性和多变量的特点，建立的模型也是经验的、有条件的，因此，单纯依靠理论模型建立的经典控制方法并不能很好地满足溶解氧（DO）调节的需要，造成鼓风机和阀门调节频繁、超调量大，使得设备寿命降低、能耗过高。2、流量控制的重要性空气质量流量是直接影响曝气处理效果的指标，从工程的角度看，诺大的反应池往往需要许多组曝气设备，包括空气管路、曝气头或曝气器等，实际运行中，这些设备能否稳定的工作、能否及时地发现和抑制故障，会影响到曝气过程的稳定和均衡，影响到生物反应效果和电耗。不稳定的流量分布会扰乱溶解氧检测参数的真实意义，使得本来就容易产生振荡的溶解氧控制变得更加难以驾御。曝气池通常是几百或几千平米的流动水池，空气管路通过总管和支管将压缩空气输送到池底的曝气设备，比如空气由A分别输送到B、C、D、E、F。在曝气系统设计中，曝气量应按照需要均匀的分布，实际上，由于管道压力损失，B位置和F位置的空气压力和流量存在差异，当总气量由于水质或水量变化而调整时，B位置和F位置的压差和流量差也会发生改变，这会造成曝气分布的偏差，而且这种偏差也是变化的；另外，在系统进行时，如果某位置（如D）的曝气设施堵塞或破漏，会造成该位置压力和流量的改变，同时会引起整个空气管路的压力和流量重新分布，其他各点（B、C、E、F）的空气流量也会相应改变，引起曝气分布的偏差。上述运行中的曝气分布不均往往是隐藏性的，水面上很难发现。曝气分布不均使得溶解氧更加困难。因为在工程中，溶解氧只能检测某点（通常是曝气池出口），不能反映出氧量的分布，溶解氧控制的一个条件是溶解氧值真实地反映曝气池生物反应的环境状态，当曝气分布不均时，这一条件不真实，控制效果也不会理想。因此，空气流量的控制是曝气控制中十分重要的一环，如果在B、C、D、E、F位置安装流量检测设备和调节阀门，并建立控制环节，流量偏差就会在运行中被纠正，溶解氧的控制也会更加有效。

　　曝气系统的特点如下：1）污水输入量为随机变量，其外部环境具有许多不确定因素，因此难以建立曝气生物系统的精确数学模型；2）曝气系统的参数维数高、强耦合，高度非线性；3）溶解氧存在大时滞，系统平衡难以在较短时间内达到；4）污水处理工艺中需要大量熟练操作人员的实践经验和知识；5）曝气流量分布的稳定和均匀是控制处理效果和节能的基础。因此，解决好曝气系统控制应从两方面加以改善，一是解决曝气池空气流量的平衡和稳定问题，二是寻求适合溶解氧控制空气流量的控制策略。

　　来源：环保工程师

污水处理曝气压力：污水处理精确曝气方法

　　申请日2020.12.15

　　公开(公告)日2020.05.04

　　IPC分类号C02F3/02

　　摘要

　　本发明公开了一种污水处理精确曝气方法，根据在线溶解氧浓度的变化，通过调节蝶阀开度和空气总管压力来调节各生物池的曝气量，解决了溶解氧反应滞后性的问题，避免频繁调节蝶阀，使系统压力相对稳定，即达到精确控制效果，又延长了设备的使用寿命，最终达到了节能的目的。

　　权利要求书

　　1.一种污水处理精确曝气方法，其特征在于，包括下列步骤：

　　(1)将待处理的污水引入到两个以上的生物池中，所述生物池配套安装有曝气系统，所述曝气系统包括控制器、鼓风机组和分别设置在所述生物池内的曝气管道，每个生物池内的曝气管道通过分流管与外部空气总管相连通，在每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在所述空气总管上设置有压力表，所述鼓风机组与所述空气总管对应连接，在所述生物池内分别设有在线溶解氧测定仪;所述蝶阀、鼓风机组、压力表和在线溶解氧测定仪分别与所述控制器对应电连接;

　　(2)通过在线溶解氧测定仪测定每个生物池内的溶解氧浓度DO，并通过控制器计算溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A，设置溶解氧浓度DO的变化区间：最小值MIN<下限值L<上限值H<最大值MAX;

　　(3)获取每个生物池对应蝶阀的当前开度，根据下表1所示蝶阀所在的开度区间，获取蝶阀调节幅度和时间间隔：

　　(4)按照下述条件调节蝶阀开度：

　　①当DO

　　②当MIN≤DO

　　③当L≤DO≤H时，若溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A>0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;若A<-0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度上调该蝶阀的开度;若-0.03≤A≤0.03，则该生物池的蝶阀保持开度保持不变;

　　④当H0，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;

　　⑤当DO>MAX时，若溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A≤-0.03，则该生物池的蝶阀保持开度保持不变;若A>-0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;

　　(5)根据各生物池所需的曝气量设定空气总管压力目标值，将压力表检测到的空气总管压力实际值与该目标值进行比较，当二者不一致时，通过控制鼓风机的开启数量和鼓风机导叶开度来调节鼓风机组的出气量，从而将空气总管压力调整至目标值;

　　(6)曝气完成后进入下一步污水处理工序。

　　2.根据权利要求1所述的污水 处理精确曝气方法，其特征在于，步骤(5)中空气总管压力目标值的调节方法为：

　　a.首先设置每个生物池的蝶阀开度辅助限值为F0-F1，当蝶阀开度达到F0且仍需下调时，即该生物池为下降请求状态;当蝶阀开度达到F1且仍需上调时，即该生物池为上升请求状态;

　　b.每十分钟获取一次生物池的请求状态，当有至少两个生物池为上升请求状态时，将空气总管压力目标值上调一个幅度P0;当有至少两个生物池为下降请求状态时，将空气总管压力目标值下调一个幅度P0;

　　c.当有一半以上的生物池中的溶解氧浓度DO<最小值MIN时，空气总管压力目标值上调一个幅度P1。

　　3.根据权利要求2所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，所述蝶阀开度辅助限值：F0取值为25%～60%，F1取值为60%～100%。

　　4.根据权利要求2所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，所述空气总管压力的调节幅度P0为0.3～0.5千帕;所述空气总管压力的调节幅度P1为0.7～1千帕。

　　5.根据权利要求2所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，步骤(5)中，设空气总管压力的实际值与目标值之间的差值为D，当D的绝对值≤0.2千帕时，鼓风机组不发生动作;当D的绝对值>0.2千帕时，鼓风机组发生动作，将空气总管压力实际值调整至目标值。

　　6.根据权利要求1所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A的计算方法为：

　　设溶解氧浓度在前一分钟内每隔20秒的测定值为A0、A1、A2、A3，则溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值。

　　7.根据权利要求1所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，所述溶解氧浓度DO的变化区间取值为：最小值MIN为0.8～1.2mg/L，下限值L为1.5～1.8mg/L，上限值H为2～2.3mg/L，最大值MAX为2.5～3mg/L。

　　8.根据权利要求1所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，在每个蝶阀的后部安装有空气流量计。

　　9.根据权利要求1所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池曝气管道的末端。

　　10.根据权利要求1所述的污水处理精确曝气方法，其特征在于，所述控制器为西门子6ES7系列的PLC控制器。

　　说明书

　　一种污水处理精确曝气方法

　　技术领域

　　本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种一种污水处理精确曝气方法。

　　背景技术

　　废水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将污染物分解、吸收或者吸附来实现水质的净化，与物理、化学法相比成本低、效率高且处理过程中所产生的二次污染极小，是目前主流废水处理方法。为满足处理不同来源及不同性质废水的需要，已研制开发出厌氧一好氧活性污泥工艺、氧化沟法、SBR、AB法、生物接触氧化法、BAF等多种类型的生物处理工艺及反应器。在这些不同类型的工艺中，一般均会包含好氧处理阶段，以完成有机物的氧化以及氨氮的去除。为给微生物提供好氧环境，目前较多采用的是鼓风曝气。在某种程度上，曝气量的控制决定着整个系统对废水的处理效果和污水处理厂能耗水平。因为曝气量较小时将会抑制系统中的硝化反应，此外还会引起生物池中丝状菌繁殖，导致污泥膨胀：而曝气量较大时，不仅会使曝气电耗浪费，同时强烈的空气搅拌还会打碎污泥絮体从而影响出水水质。此外，如果处理工艺有硝化液回流时，回流的硝化液也会把氧带入缺氧区，从而影响反硝化效果。由于污水厂的进水水质和水温等条件有较大的波动性，这也就要求曝气过程中及时调整曝气量，以应对这种变化。

　　为了实现按需供气和降低曝气能耗，人们提出了对曝气量进行精确控制的设想。所谓的精确曝气控制就是将在线仪表及阀门和鼓风机控制集成到一个智能化的控制系统当中，通过动态地优化与调整供气量，尽量做到按需供气，从而达到稳定污水厂出水水质和节能的目的。随着污水处理厂在线监测仪表及相关技术设备性能提高，精确曝气控制已从理念成为现实。

　　目前国内外较为成熟的精确曝气控制技术可分为两种：“前馈+反馈+生物处理模块”和“反馈调节+性能优越的硬件系统”。

　　前馈+反馈+生物处理模块，这种控制方式是以国际水协的活性污泥模型为基础，根据污水厂历史运行数据和在线仪表检测到的水质水量的变化，预测生物池所需的曝气量，再结合生物池中实际溶解氧、水温、MLSS及水压等指标，来调节空气流量分配和鼓风机风量。该控制模式较为完美，但需要采集较多的指标，对仪表的性能稳定性有较高的要求，并且生物模块也难以准确地预测生物池所需供气量。该模式的代表性的控制系统是美国生化科技公司(BioChcmTechnology lnc)的生物工艺智能控制系统(BIOS+BACS)和上海昊沧系统控制技术有限责任公司的AVS精确曝气流量控制系统。“前馈+反馈+生物处理模块”的精确曝气系统，会对曝气量进行计算，但是由于生物池实际需气量不但与进水水量、水质、水温、污泥浓度有关外，还与曝气头的效率、曝气管路的长短、生物池的流速与混合状态等多种因素有关，往往需气量计算与实际差距很大。但是为了满足生物池需气量，实际空气总管压力会维持在较高的范围。当溶解氧降低时增大供气量，当溶解氧升高时降低阀门开度使供气量减小，这样压力一直维持在较高水平，当所有的阀门都下压时造成了鼓风机能耗的极大浪费。

　　反馈+性能优越的硬件系统，该控制模式省去前馈和生物处理模块，解决了对在线仪表过多依赖和生物模块的准确度问题。但是该系统需要较高的对阀门和鼓风机的控制能力，即该系统要能在较短的时间内将阀门的开度和鼓风机的风量调整到能满足水质变化后生物池所需的供气量和节能的目的。这种控制模式的代表控制系统是德国冰得公司(BINDER ENGINEERING)的VACOMASS控制系统。

　　另外，以上两种技术对于在线仪表(进水流量计、空气流量计、进水在线氨氮、COD监测仪表等)、生物模块和鼓风机控制硬件设备的要求极高，所以控制系统初期投入价格昂贵，后期维护工作量大、成本高，若发生设备硬件、通讯网络、在线仪表故障，则系统就处于半瘫痪状态。

　　发明内容

　　本发明要解决的技术问题是提供一种能够精确控制生物池曝气的方法。

　　为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

　　设计一种污水处理精确曝气方法，包括下列步骤：

　　(1)将待处理的污水引入到两个以上的生物池中，所述生物池配套安装有曝气系统，所述曝气系统包括控制器、鼓风机组和分别设置在所述生物池内的曝气管道，每个生物池内的曝气管道通过分流管与外部空气总管相连通，在每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在所述空气总管上设置有压力表，所述鼓风机组与所述空气总管对应连接，在所述生物池内分别设有在线溶解氧测定仪;所述蝶阀、鼓风机组、压力表和在线溶解氧测定仪分别与所述控制器对应电连接;

　　(2)通过在线溶解氧测定仪测定每个生物池内的溶解氧浓度DO，并通过控制器计算溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A，设置溶解氧浓度DO的变化区间：最小值MIN<下限值L<上限值H<最大值MAX;

　　(3)获取每个生物池对应蝶阀的当前开度，根据下表1所示蝶阀所在的开度区间，获取蝶阀调节幅度和时间间隔：

　　(4)按照下述条件调节蝶阀开度：

　　①当DO

　　②当MIN≤DO

　　③当L≤DO≤H时，若溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A>0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;若A<-0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度上调该蝶阀的开度;若-0.03≤A≤0.03，则该生物池的蝶阀保持开度保持不变;

　　④当H0，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;

　　⑤当DO>MAX时，若溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A≤-0.03，则该生物池的蝶阀保持开度保持不变;若A>-0.03，则按照上表1所示时间间隔和调节幅度下调该蝶阀的开度;

　　(5)根据各生物池所需的曝气量设定空气总管压力目标值，将压力表检测到的空气总管压力实际值与该目标值进行比较，当二者不一致时，通过控制鼓风机的开启数量和鼓风机导叶开度来调节鼓风机组的出气量，从而将空气总管压力调整至目标值;

　　(6)曝气完成后进入下一步污水处理工序。

　　优选的，步骤(5)中空气总管压力目标值的调节方法为：

　　a.首先设置每个生物池的蝶阀开度辅助限值为F0-F1，当蝶阀开度达到F0且仍需下调时，即该生物池为下降请求状态;当蝶阀开度达到F1且仍需上调时，即该生物池为上升请求状态;

　　b.每十分钟获取一次生物池的请求状态，当有至少两个生物池为上升请求状态时，将空气总管压力目标值上调一个幅度P0;当有至少两个生物池为下降请求状态时，将空气总管压力目标值下调一个幅度P0;

　　c.当有一半以上的生物池中的溶解氧浓度DO<最小值MIN时，空气总管压力目标值上调一个幅度P1。

　　优选的，所述蝶阀开度辅助限值：F0取值为25%～60%，F1取值为60%～100%。

　　优选的，所述空气总管压力的调节幅度P0为0.3～0.5千帕;所述空气总管压力的调节幅度P1为0.7～1千帕。

　　优选的，步骤(5)中，设空气总管压力的实际值与目标值之间的差值为D，当D的绝对值≤0.2千帕时，鼓风机组不发生动作;当D的绝对值>0.2千帕时，鼓风机组发生动作，将空气总管压力实际值调整至目标值。

　　优选的，步骤(2)中所述溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值A的计算方法为：

　　设溶解氧浓度在前一分钟内每隔20秒的测定值为A0、A1、A2、A3，则溶解氧浓度在前一分钟内每20秒变化率的平均值

　　优选的，所述溶解氧浓度DO的变化区间取值为：最小值MIN为0.8～1.2mg/L，下限值L为1.5～1.8mg/L，上限值H为2～2.3mg/L，最大值MAX为2.5～3mg/L。

　　优选的，在每个蝶阀的后部安装有空气流量计。

　　优选的，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池曝气管道的末端。

　　本发明的有益效果在于：

　　1.传统的曝气方法通常是根据计算出的需气量来调节气量分配，但由于生物池实际需气量不但与进水水量、水质、水温、污泥浓度有关外，还与曝气头的效率、曝气管路的长短、生物池的流速与混合状态等多种因素有关，往往需气量计算与实际偏差很大。为了解决水量、水质、水温的不断变化会造成曝气系统需氧量不断变化的问题，本发明曝气方法中根据实测的溶解氧浓度的变化，通过蝶阀来实时调节气量分配，实现了精确曝气，克服了传统曝气方法存在的偏差大、能耗高的缺陷。

　　2.本发明技术方案根据空气蝶阀的结构特点，设置了蝶阀在不同区间范围内的动作幅度和调节间隔时间，来合理调节气量，同时解决了溶解氧反应滞后性的问题，避免频繁调节蝶阀，使系统压力相对稳定，即达到精确控制效果，又延长了设备的使用寿命，最终达到了节能的目的。

　　3.本发明技术方案通过设定溶解氧浓度DO变化范围的4个限值、5个区间，根据不同区间范围设置不同空气蝶阀动作规律，使溶解氧即精确的控制在一定的范围，又在降低时不会影响出水水质，升高时不会浪费曝气量。

　　4.本发明技术方案中还可设置蝶阀开度辅助限值F0-F1，当一定数量的生物池蝶阀开度达到辅助下限仍需下调时，直接调整空气总管压力来降低整个空气总管的压力和气量，当一定数量的生物池蝶阀开度达到辅助上限仍需上调时，直接调整空气总管压力来提高整个空气总管的压力和气量，辅助下限F0的设定使曝气量在满足生物池需求的情况下，让总管压力保持最低、最节能的状态;辅助上限F1的设定使得一部分生物池曝气量已经满足的情况下，让另一部分生物池不至于过度曝气。

　　5.现有技术中的精确曝气系统，空气总管压力变化范围很小或完全靠恒压控制，当溶解氧较高时靠降低空气管道阀门开度来使压力维持在范围之内，此时会造成风机电耗的增加，能耗非常大。本发明技术方案控制系统的空气总管压力可以实时调节，让空气总管压力在满足气量需求的情况下始终保持在最低的状态。既达到精确曝气的效果，又达到节能降耗的目的。

　　6.一般情况下，通过鼓风机气量来调节空气总管压力时，只要总管压力变化，鼓风机就会跟着动作，但是由于各个蝶阀的动作都会引起空气总管压力的细微变化;在传统的控制方式中，空气总管压力任何细微的变化都会引起鼓风机动作，使鼓风机频繁调节导叶开度，能耗非常大，对鼓风机的损耗也很大，本发明中通过设置鼓风机动作压力盲区来解决这一问题，空气总管压力的实际值与目标值之间的差值小于或等于0.2千帕，即当空气总管压力的变化幅度很小时，鼓风机组不发生动作，只有当空气总管压力的变化幅度大于该区间时，鼓风机组才会动作，大幅减少了鼓风机的动作频率，既能够延长鼓风机的使用寿命，又达到了节能的目的。

　　7.目前现有的精确曝气技术，对每个生物池的各个好氧廊道都要求装有空气流量计、在线溶解氧仪和空气电动蝶阀，以及空气温度传感器、水温传感器等，设备采购成本和维护成本高。本发明技术方案优化了控制系统，仅需在空气总管安装压力表、每个生物池安装一个在线溶解氧仪、电动调节蝶阀和空气流量计即可，减少了对在线仪表的依赖，大大节约了设备采购和后期维护成本。

　　8.本发明技术方案适用于各个大中型污水处理厂的升级改造，可以在现有设施的基础上加以改造，既方便实现，又控制简单，最主要是非常节能。

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