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蘇州市吳中區(qū)木瀆新城污水處理廠項(xiàng)目
| 案例簡(jiǎn)介 蘇州市吳中區(qū)木瀆新城污水處理廠位于木瀆的木東公路與規(guī)劃鳳凰路交叉口東南角，木瀆與橫涇交界處，廠區(qū)占地東西走向不規(guī)則形狀，緊鄰規(guī)劃路及七子山。設(shè)計(jì)處理規(guī)模為10萬噸/日，采用倒置A/A/O工藝，共設(shè)置2座一體式生化反應(yīng)池，每座分2組，每組設(shè)計(jì)規(guī)模2.5萬噸/天。工程采用5臺(tái)單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)，單臺(tái)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量130m3/min，出口壓力0.78bar，額定功率220Kw，4用1備，并在鼓風(fēng)機(jī)房遠(yuǎn)期預(yù)留1臺(tái)安裝位置。 系統(tǒng)配置方案 AVS對(duì)曝氣的精細(xì)控制分為時(shí)間與空間兩個(gè)維度，在空間上對(duì)生化池進(jìn)行溶解氧分區(qū)控制，滿足不同工藝段對(duì)不同曝氣量的需求；在時(shí)間上隨進(jìn)水負(fù)荷變化動(dòng)態(tài)設(shè)定曝氣量，滿足不同進(jìn)水趨勢(shì)下的曝氣需求。 本項(xiàng)目共有2座生物反應(yīng)池，共劃分為8個(gè)溶解氧控制區(qū)，單座生物反應(yīng)池溶解氧控制區(qū)如下圖所示：  在每個(gè)溶解氧控制區(qū)配置1臺(tái)在線溶解氧儀表，每個(gè)溶解氧控制區(qū)對(duì)應(yīng)的曝氣支管上各配置1臺(tái)熱式氣體流量計(jì)和1臺(tái)電動(dòng)菱形調(diào)節(jié)閥。在鼓風(fēng)機(jī)房出口總管上分別安裝1臺(tái)熱式氣體流量計(jì)和1臺(tái)壓力變送器。另外，由于AVS需要MLSS、壓力和液位等反饋信號(hào)來補(bǔ)償曝氣量計(jì)算及調(diào)節(jié)，因此，還需增加MLSS儀、壓力變送器等儀表。 精確曝氣系統(tǒng)功能 BAM生物需氣量計(jì)算模塊 污水廠運(yùn)行時(shí)，生物反應(yīng)池中進(jìn)行著一系列極為復(fù)雜的生化反應(yīng)，涉及多個(gè)過程和多種物料，其中每一種物料濃度的變化都將影響生化反應(yīng)的速率，保持生化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡極為重要。生物需氣量是能夠進(jìn)行人工干預(yù)的為數(shù)不多的物料之一，也是最為重要的一個(gè)因素。 AVS中的需氣量計(jì)算模塊能夠根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)水量的變化及生化反應(yīng)池中各因素的變化動(dòng)態(tài)地計(jì)算出實(shí)際需氣量，使曝氣系統(tǒng)隨需而變地進(jìn)行供氣。 AVS在計(jì)算中采用“前饋+模型+反饋”的多參數(shù)控制模式，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。 BCM鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)模塊 鼓風(fēng)機(jī)是整個(gè)曝氣系統(tǒng)的動(dòng)力源頭，是滿足曝氣池生物需氧的關(guān)鍵。傳統(tǒng)控制模式通常是在恒壓條件下建立鼓風(fēng)流量與生化池溶氧之間的反饋控制。在這種控制方式下，滯后性會(huì)造成溶解氧的較大波動(dòng)。為了確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，污水廠在運(yùn)行中通常設(shè)置較高的氣水比，導(dǎo)致能耗偏高。 曝氣系統(tǒng)的節(jié)能化和精確化要求必然涉及到鼓風(fēng)機(jī)的優(yōu)化控制。AVS精確曝氣流量控制系統(tǒng)引入了BCM鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)模塊，鼓風(fēng)機(jī)按照給定的壓力或氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)，既能滿足工藝需求，又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。 ADM空氣流量分配模塊 污水廠的曝氣系統(tǒng)是一個(gè)互聯(lián)的復(fù)雜管路系統(tǒng)，調(diào)節(jié)其中任何一個(gè)流量單元都會(huì)對(duì)其他流量單元造成影響，這對(duì)準(zhǔn)確地進(jìn)行氣量分配無疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。 氣量分配通常通過控制電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行，電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥在全開的情況下壓力損失比較小，但隨著開度的減小壓力損失會(huì)逐步上升。出于優(yōu)化運(yùn)行和節(jié)能的考慮，需要盡量使電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥在組合開度最優(yōu)工況條件下工作，對(duì)流量調(diào)節(jié)性能和空氣壓力損失的關(guān)系進(jìn)行平衡，減少因壓力損失造成的能源損耗。 生化池之間的液位差是影響空氣流量分配的另一個(gè)重要因素。污水廠進(jìn)水流量分配不均勻會(huì)導(dǎo)致生化池之間存在液位差，較低的液位意味著曝氣頭出口壓力低,氣體會(huì)優(yōu)先選擇從壓力低的生化池釋放，一方面導(dǎo)致液位高的生化池供氣不足，另一方面導(dǎo)致液位低的生化池供氣過量。 在實(shí)際運(yùn)行中，通過調(diào)整閥門的開度對(duì)各個(gè)曝氣池的曝氣量進(jìn)行調(diào)整，必須結(jié)合鼓風(fēng)機(jī)的流量及壓力調(diào)節(jié)。 AVS的ADM空氣流量分配模塊既滿足了曝氣流量的需要，使得氣量能夠準(zhǔn)確的按照設(shè)定值分配，又能避免頻繁調(diào)節(jié)閥門和鼓風(fēng)機(jī)帶來的負(fù)面影響。 DPM數(shù)據(jù)處理模塊 污水處理廠的設(shè)備、在線儀表經(jīng)常處于嚴(yán)峻的工況環(huán)境下，信號(hào)傳輸過程中受到各種干擾，造成信號(hào)傳輸不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)甚至造成在線信號(hào)無法使用，這樣的信號(hào)將嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的控制效果。AVS中，特別設(shè)計(jì)了針對(duì)污水廠常見在線儀表（例如溶解氧儀、污泥濃度計(jì)、液位計(jì)、壓力計(jì)、空氣流量計(jì)、進(jìn)水流量計(jì)等）的數(shù)據(jù)處理策略。針對(duì)這些儀表的測(cè)量原理、信號(hào)特征設(shè)計(jì)了相應(yīng)的糾錯(cuò)處理策略（例如去挑、去噪、補(bǔ)遺、平滑、替代等），確保采集到AVS中的信號(hào)在一定置信區(qū)間內(nèi)可以被采用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)價(jià)值 1.通過AVS精確曝氣系統(tǒng)的實(shí)施與運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了鼓風(fēng)機(jī)、曝氣管道以及調(diào)節(jié)閥門、溶解氧之間的閉環(huán)控制，無需人工參與控制，降低了現(xiàn)場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度； 2.AVS精確曝氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)生化池好氧段各控制區(qū)內(nèi)溶解氧水平的穩(wěn)定控制，對(duì)于污水廠整體穩(wěn)定運(yùn)行提供了有利條件； 3.AVS精確曝氣系統(tǒng)投入使用后從曝氣源頭上實(shí)現(xiàn)了好氧池按需曝氣，相對(duì)于未使用該系統(tǒng)時(shí)，處理單方水鼓風(fēng)機(jī)電耗降低了28.9%，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的預(yù)期效果，對(duì)全廠節(jié)能降耗具有積極意義。 |