精確的曝氣控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)和控制上述風(fēng)機(jī)的風(fēng)量
(1)從風(fēng)量調(diào)節(jié)方式上，增速齒輪單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)出口導(dǎo)葉來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量。風(fēng)磁懸浮風(fēng)機(jī)、多級(jí)鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、螺桿鼓風(fēng)機(jī)均采用變頻器調(diào)速，根據(jù)風(fēng)量需求調(diào)節(jié)風(fēng)量來(lái)控制風(fēng)機(jī)。頻繁啟動(dòng)和停止。
(2)在風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍方面，增速檔單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)一般可達(dá)到45%～100%的調(diào)節(jié)范圍，不易出現(xiàn)喘振現(xiàn)象：磁懸浮和空氣懸浮風(fēng)機(jī)不能調(diào)節(jié)風(fēng)量。 ，需要增加變頻器，變頻器調(diào)節(jié)范圍一般為50%～100%。考慮到節(jié)能效率和管理水平，不建議使用精密曝氣控制系統(tǒng)來(lái)控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)和多級(jí)鼓風(fēng)機(jī)。
從目前項(xiàng)目的實(shí)施情況來(lái)看，精密曝氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生的風(fēng)機(jī)背壓比人工控制的要大，因此在執(zhí)行時(shí)需要考慮風(fēng)機(jī)的背壓上限和可調(diào)空間。精確通風(fēng)，避免損壞風(fēng)扇。
(3)在頻繁啟動(dòng)的限制方面，磁懸浮風(fēng)扇不受啟停次數(shù)的限制，空氣懸浮風(fēng)扇的影響更大。
(4)在效率方面，磁懸浮風(fēng)扇、氣懸浮風(fēng)扇、增齒輪單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)的效率均在75%以上。
(5)在功率方面，鼓風(fēng)機(jī)功率在350kW以上時(shí)，多采用增齒輪單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)功率在350kW以下時(shí)，多采用磁懸浮風(fēng)扇和空氣懸浮風(fēng)扇。
從價(jià)格上看，增速檔單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)最貴，其次是磁懸浮風(fēng)機(jī)，空氣懸浮風(fēng)機(jī)最便宜。
從后期維護(hù)成本來(lái)看，磁懸浮風(fēng)扇和氣懸浮風(fēng)扇只需定期更換空氣過(guò)濾棉，運(yùn)行維護(hù)成本低；增齒輪單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備較多，涉及滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑、冷卻冷卻、潤(rùn)滑油更換等輔助設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。
在運(yùn)行噪音方面，空氣懸浮風(fēng)扇和磁懸浮風(fēng)扇具有很大的優(yōu)勢(shì)。
在占地面積方面，增齒輪單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)備尺寸更大。
目前大部分品牌的鼓風(fēng)機(jī)都是單導(dǎo)葉或無(wú)導(dǎo)葉，而進(jìn)口品牌大多是雙導(dǎo)葉聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，所以可以簡(jiǎn)單地用導(dǎo)葉技術(shù)來(lái)區(qū)分技術(shù)實(shí)力和品牌定位。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)、多級(jí)低速鼓風(fēng)機(jī)、螺桿鼓風(fēng)機(jī)由于整機(jī)效率低，在污水處理廠曝氣過(guò)程中使用越來(lái)越少。
(1)曝氣過(guò)程本身不易控制。
充氧過(guò)程與傳質(zhì)系數(shù)和流量呈非線性關(guān)系，與液位和溫度有關(guān)。耗氧過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程，條件幾乎一直在變化，很難達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。過(guò)程擾動(dòng)因素較多，參數(shù)不穩(wěn)定。例如，溫度對(duì)傳質(zhì)系數(shù)、飽和溶解氧和微生物活動(dòng)有明顯的影響。進(jìn)水負(fù)荷對(duì)耗氧率影響顯著，影響程度難以準(zhǔn)確計(jì)算。管道供氣過(guò)程快，但氧平衡過(guò)程慢。必須準(zhǔn)確快速地控制供氣過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的穩(wěn)態(tài)平衡。
溶解氧的控制不僅體現(xiàn)在溶解氧實(shí)時(shí)值的穩(wěn)定性，還體現(xiàn)在溶解氧濃度的適當(dāng)設(shè)定值。由于AA0過(guò)程中的分區(qū)差異，它們相互影響。例如，末端溶解氧會(huì)影響反硝化區(qū)的反硝化效果，二沉池回流污泥中的溶解氧會(huì)影響厭氧區(qū)的磷釋放效果。好氧區(qū)不同位置區(qū)別對(duì)待，合理設(shè)置溶解氧濃度，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的反硝化除磷效果。
關(guān)于溶解氧設(shè)定值的選擇，一般采用離線優(yōu)化操作方法，主要利用污水處理過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)學(xué)模擬。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，可以掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，確定關(guān)鍵的ASMs模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)成功的數(shù)學(xué)模擬。通過(guò)情景模擬分析，可以對(duì)各種工況進(jìn)行分析總結(jié)，得到適合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的方法和方案。在實(shí)際生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)了工藝優(yōu)化操作。對(duì)此，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院施漢昌教授的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了長(zhǎng)期的研究工作，通過(guò)大量的工程項(xiàng)目積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，豐富和完善了這一體系。
曝氣調(diào)整的時(shí)間和規(guī)模也難以確定。從控制的角度來(lái)看，什么時(shí)候調(diào)整，一次調(diào)整多少是很重要的。如果這兩個(gè)參數(shù)沒(méi)有確定好，控制系統(tǒng)基本上是無(wú)序的。除了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)和水量，當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷變化超過(guò)一定限度時(shí)，還需要預(yù)測(cè)這波進(jìn)水到達(dá)生化反應(yīng)池所需的大致時(shí)間，以及然后針對(duì)不同的負(fù)載和氣體進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。數(shù)量甚至調(diào)整的方法都會(huì)有所不同。
(2)曝氣支路風(fēng)量分布不易控制。
曝氣管和曝氣板的布置對(duì)曝氣控制有很大影響。
簡(jiǎn)單的風(fēng)機(jī)控制只能實(shí)現(xiàn)總風(fēng)量的調(diào)節(jié)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各區(qū)域風(fēng)量的合理分配，風(fēng)道風(fēng)量分配問(wèn)題非常復(fù)雜。僅靠風(fēng)扇調(diào)節(jié)無(wú)法保證風(fēng)量分配準(zhǔn)確。
為了達(dá)到不同區(qū)域的溶氧量相同，各支閥的開(kāi)度大不相同，有的甚至全開(kāi)還不如其他區(qū)域開(kāi)度30%所帶來(lái)的溶氧量。
影響精密曝氣控制系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的因素
(1) 設(shè)備維護(hù)
設(shè)備維護(hù)包括儀表、風(fēng)機(jī)、通訊等的維護(hù)，數(shù)據(jù)異常、通訊故障、設(shè)備操作不當(dāng)?shù)榷紩?huì)影響曝光精度。風(fēng)控系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)因設(shè)備維護(hù)不充分或老化等原因，導(dǎo)致設(shè)備的某些參數(shù)發(fā)生變化。
在運(yùn)行階段，控制策略往往受限于硬件設(shè)備的維護(hù)。
(2)一些不可預(yù)知的干擾操作
例如，如果冷凝水或生物池外某處需要曝氣，如果不快速調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的出力，就會(huì)造成DO顯著下降，嚴(yán)重影響溶氧穩(wěn)定性，難以控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，如果它繼續(xù)這樣做。
(3) 技術(shù)供應(yīng)商與用戶單位脫節(jié)
精確的曝氣控制系統(tǒng)不是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。需要根據(jù)不同污水處理廠的情況制定不同的控制策略，調(diào)試階段需要大量的人力和時(shí)間。污水處理廠作為用戶單位，不僅需要維護(hù)相關(guān)的硬件設(shè)備，還需要了解控制邏輯，正確使用系統(tǒng)。項(xiàng)目驗(yàn)收完成后，技術(shù)供應(yīng)商和用戶單位返回需要對(duì)使用過(guò)程中的軟硬件，乃至整個(gè)污水處理廠的工藝問(wèn)題進(jìn)行長(zhǎng)期的合作交流。