從處理工藝的角度來看，必須對曝氣系統(tǒng)進(jìn)行控制，因為如果曝氣系統(tǒng)運行不正常，曝氣量過小，二沉池中的污泥可能會因缺氧而腐爛，即，池底污泥的厭氧分解會產(chǎn)生大量氣體，促進(jìn)污泥上浮。曝氣時間長或曝氣量過大，曝氣池硝化度高，混合液硝酸鹽濃度高。此時，由于沉淀池中的反硝化作用，可能會產(chǎn)生大量N2，導(dǎo)致污泥上浮。

此外，曝氣分布是否平衡穩(wěn)定也是影響處理效果和能耗的重要因素。在曝氣系統(tǒng)運行過程中，由于各種干擾，曝氣量的分布會發(fā)生變化。例如，如果曝氣頭在一個地方堵塞，氣體流量將減少，而其他地方的流量將增加。相反，如果曝氣頭損壞，氣體流量將大大增加，其他地方的流量將減少。

這將導(dǎo)致生物反應(yīng)的不平衡和處理質(zhì)量的下降。為了達(dá)到處理效果，需要調(diào)整曝氣量。此時溶解氧的變化不能準(zhǔn)確反映生物池的處理狀態(tài)，導(dǎo)致溶解氧控制不穩(wěn)定，能耗增加養(yǎng)殖污水處理設(shè)備的控制難點是什么？

一、缺乏行業(yè)地位

1.總結(jié)現(xiàn)有生活污水處理廠的運行情況，發(fā)現(xiàn)自動化設(shè)備投資低，能耗高。大多數(shù)系統(tǒng)投產(chǎn)后不能滿足設(shè)計和運行要求，或運行一段時間后部分自動部分手動，尤其是曝氣系統(tǒng)。原因分析主要包括以下幾個方面：

自動化技術(shù)與自動化技術(shù)沒有有機(jī)結(jié)合。中國污水處理廠建成后，自動化系統(tǒng)將成套引進(jìn)國外產(chǎn)品和技術(shù)。雖然硬件系統(tǒng)在中國購買，但控制技術(shù)并未被系統(tǒng)吸收。生活污水處理行業(yè)自動化專業(yè)水平較低。許多已完成的污水處理項目自動化系統(tǒng)由冶金、化工、輕工等領(lǐng)域的工程師設(shè)計、編程和調(diào)試。他們對污水處理工藝知之甚少，無法將具體的工藝設(shè)計和控制策略結(jié)合起來。一般采用行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)，如PID調(diào)節(jié)、參數(shù)設(shè)置等。因此，手術(shù)效果并不理想。自動控制系統(tǒng)培訓(xùn)不到位。許多污水處理廠操作員未接受控制系統(tǒng)供應(yīng)商的培訓(xùn)。除了基本操作外，他們沒有從理論上描述曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)技術(shù)，這使得管理者只能在工作中重新探索。

2.沒有操作經(jīng)驗。污水處理廠的一個重要特點是，經(jīng)過長時間的運行，可以總結(jié)出日常規(guī)律，并且相對穩(wěn)定。對于管理者來說，這些規(guī)則通常比昂貴的自動控制設(shè)備更有用。然而，在污水處理廠的建設(shè)中，許多設(shè)計沒有給管理者留下足夠的調(diào)整空間，這些有益的經(jīng)驗也缺乏適合其他污水處理設(shè)施的方法。

二、缺乏控制策略

1.溶解氧控制的困難

廢水的可變性和生物處理系統(tǒng)中生化反應(yīng)的復(fù)雜性決定了廢水處理中溶解氧的檢測和控制是一個大滯后系統(tǒng)。經(jīng)過參數(shù)處理和調(diào)整后，測試結(jié)果往往延遲數(shù)小時甚至數(shù)天，導(dǎo)致大量不合格水排放。該系統(tǒng)的特點是污水生物處理系統(tǒng)的運行管理存在技術(shù)難點，要求管理人員具備良好的環(huán)境工程知識基礎(chǔ)和豐富的運行管理經(jīng)驗，溶解氧指數(shù)并不直接反映生物反應(yīng)的需氧量，它只反映反應(yīng)罐中的殘余氧，不能根據(jù)其值和變化直接計算氣體體積雖然傳統(tǒng)的PID控制在工程中得到廣泛應(yīng)用，它只能解決線性系統(tǒng)的調(diào)節(jié)問題。曝氣系統(tǒng)中的PID可以控制流量，但水質(zhì)處理效果的控制能力有限。在控制溶解氧時，需要根據(jù)季節(jié)和水質(zhì)變化的實際情況不斷調(diào)整PID參數(shù)。從控制理論的角度來看，污水生物處理過程具有滯后性、非線性、隨機(jī)性和變異性等特點。所建立的模型也是經(jīng)驗的和有條件的。因此，單純基于理論模型的經(jīng)典控制方法不能滿足溶解氧調(diào)節(jié)的需要，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)和閥門調(diào)節(jié)頻繁，過度調(diào)節(jié)大，降低設(shè)備壽命，提高能耗。

2.流量控制的重要性

空氣質(zhì)量和流量是直接影響曝氣效果的指標(biāo)。從項目角度來看，野田佳彥的反應(yīng)池通常需要多套曝氣設(shè)備，包括空氣管道、曝氣頭或曝氣器。在實際運行中，如果這些設(shè)備能夠穩(wěn)定工作，及時發(fā)現(xiàn)和排除故障，將影響曝氣過程的穩(wěn)定與平衡、生物反應(yīng)效果和能耗。不穩(wěn)定的流量分布會干擾溶解氧檢測參數(shù)的真實含義，使易振動的溶解氧控制更加難以控制。

因此，氣流控制是曝氣控制的重要組成部分。如果在B、C、D、E和F位置安裝流量檢測設(shè)備和調(diào)節(jié)閥，并建立控制鏈路，則在運行期間，流量偏差將得到糾正，溶解氧控制將更加有效。