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蘇州市吳中區(qū)木瀆新城污水處理廠項目
| 案例簡介 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)計規(guī)模2.5萬噸/天。工程采用5臺單級高速離心鼓風(fēng)機，單臺風(fēng)機設(shè)計流量130m3/min，出口壓力0.78bar，額定功率220Kw，4用1備，并在鼓風(fēng)機房遠期預(yù)留1臺安裝位置。 系統(tǒng)配置方案 AVS對曝氣的精細控制分為時間與空間兩個維度，在空間上對生化池進行溶解氧分區(qū)控制，滿足不同工藝段對不同曝氣量的需求；在時間上隨進水負荷變化動態(tài)設(shè)定曝氣量，滿足不同進水趨勢下的曝氣需求。 本項目共有2座生物反應(yīng)池，共劃分為8個溶解氧控制區(qū)，單座生物反應(yīng)池溶解氧控制區(qū)如下圖所示：  在每個溶解氧控制區(qū)配置1臺在線溶解氧儀表，每個溶解氧控制區(qū)對應(yīng)的曝氣支管上各配置1臺熱式氣體流量計和1臺電動菱形調(diào)節(jié)閥。在鼓風(fēng)機房出口總管上分別安裝1臺熱式氣體流量計和1臺壓力變送器。另外，由于AVS需要MLSS、壓力和液位等反饋信號來補償曝氣量計算及調(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生物需氣量計算模塊 污水廠運行時，生物反應(yīng)池中進行著一系列極為復(fù)雜的生化反應(yīng)，涉及多個過程和多種物料，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)的動態(tài)平衡極為重要。生物需氣量是能夠進行人工干預(yù)的為數(shù)不多的物料之一，也是最為重要的一個因素。 AVS中的需氣量計算模塊能夠根據(jù)進水水質(zhì)水量的變化及生化反應(yīng)池中各因素的變化動態(tài)地計算出實際需氣量，使曝氣系統(tǒng)隨需而變地進行供氣。 AVS在計算中采用“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)機調(diào)節(jié)模塊 鼓風(fēng)機是整個曝氣系統(tǒng)的動力源頭，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，滯后性會造成溶解氧的較大波動。為了確保出水水質(zhì)達標(biāo)，污水廠在運行中通常設(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)機風(fēng)量調(diào)節(jié)模塊，鼓風(fēng)機按照給定的壓力或氣量進行調(diào)節(jié)，既能滿足工藝需求，又能實現(xiàn)節(jié)能運行。 ADM空氣流量分配模塊 污水廠的曝氣系統(tǒng)是一個互聯(lián)的復(fù)雜管路系統(tǒng)，調(diào)節(jié)其中任何一個流量單元都會對其他流量單元造成影響，這對準(zhǔn)確地進行氣量分配無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。 氣量分配通常通過控制電動流量調(diào)節(jié)閥的開度進行，電動流量調(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逐步上升。出于優(yōu)化運行和節(jié)能的考慮，需要盡量使電動流量調(diào)節(jié)閥在組合開度最優(yōu)工況條件下工作，對流量調(diào)節(jié)性能和空氣壓力損失的關(guān)系進行平衡，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重要因素。污水廠進水流量分配不均勻會導(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。 在實際運行中，通過調(diào)整閥門的開度對各個曝氣池的曝氣量進行調(diào)整，必須結(jié)合鼓風(fēng)機的流量及壓力調(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)機帶來的負面影響。 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，信號傳輸過程中受到各種干擾，造成信號傳輸不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時甚至造成在線信號無法使用，這樣的信號將嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的控制效果。AVS中，特別設(shè)計了針對污水廠常見在線儀表（例如溶解氧儀、污泥濃度計、液位計、壓力計、空氣流量計、進水流量計等）的數(shù)據(jù)處理策略。針對這些儀表的測量原理、信號特征設(shè)計了相應(yīng)的糾錯處理策略（例如去挑、去噪、補遺、平滑、替代等），確保采集到AVS中的信號在一定置信區(qū)間內(nèi)可以被采用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)價值 1.通過AVS精確曝氣系統(tǒng)的實施與運行，實現(xiàn)了鼓風(fēng)機、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)場操作人員的勞動強度； 2.AVS精確曝氣系統(tǒng)運行過程中，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，對于污水廠整體穩(wěn)定運行提供了有利條件； 3.AVS精確曝氣系統(tǒng)投入使用后從曝氣源頭上實現(xiàn)了好氧池按需曝氣，相對于未使用該系統(tǒng)時，處理單方水鼓風(fēng)機電耗降低了28.9%，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的預(yù)期效果，對全廠節(jié)能降耗具有積極意義。 |