由于居民生活習(xí)慣及企業(yè)運營規(guī)律的差異，季節(jié)的交替使污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和水量晝夜不斷變化，很難達(dá)到穩(wěn)態(tài)操作。一旦污泥生物活性或沉降性能發(fā)生變化，需要很長的時間才能恢復(fù)正常。
基于上述原因，如污水處理廠鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)無法適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)的變化，曝氣量過小，二次沉淀池可能由于缺氧而發(fā)生污泥腐化。當(dāng)曝氣時間長或曝氣量過大時，在曝氣池中將發(fā)生高度硝化作用，使混合液中硝酸鹽濃度較高,而使污泥上浮，上述現(xiàn)象將造成污水處理廠出水排放無法達(dá)標(biāo)。
另鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)一般占全廠電耗的60%左右 ，如一個10萬m3/d處理量污水處理廠，日常運營電費約400~500萬元/年，如能將電耗降低10%~15%,則可年節(jié)約電費40~60萬元，實現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。
本污水處理廠達(dá)標(biāo)節(jié)能管理系統(tǒng)可根據(jù)污水處理廠運行工藝，建立軟件模型，根據(jù)進(jìn)水水量、水質(zhì)、水力停留時間等變化情況，輸出總曝氣量及生化池好氧區(qū)各段所需曝氣量至自控系統(tǒng)。
由自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)運行頻率及好氧區(qū)各段曝氣支管閥門開度，實現(xiàn)“按需供氣”與“氣量合理分配”。
污水處理廠達(dá)標(biāo)節(jié)能管理系統(tǒng)硬件構(gòu)成如下：
污水處理廠達(dá)標(biāo)節(jié)能管理系統(tǒng)軟件構(gòu)成如下：
污水處理廠達(dá)標(biāo)節(jié)能管理系統(tǒng)各模塊功能如下：
1、曝氣風(fēng)量計算功能模塊：根據(jù)國際水協(xié)ASM2d模型及污水處理廠水質(zhì)參數(shù)建立軟件模型，并可根據(jù)在線儀表反饋數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行自修正，可根據(jù)上述軟件模型自動計算求得曝氣池所需供氣量m3/h,并將相關(guān)數(shù)據(jù)提供曝氣風(fēng)量調(diào)節(jié)功能模塊。
2、曝氣風(fēng)量調(diào)節(jié)功能模塊：
曝氣風(fēng)量調(diào)節(jié)功能模塊：可根據(jù)曝氣風(fēng)量計算功能模塊所求得曝氣池所需供氣量數(shù)據(jù)及各風(fēng)機(jī)功率，自動計算所需開啟風(fēng)機(jī)臺數(shù)及風(fēng)機(jī)運行頻率。并將指令下達(dá)PLC現(xiàn)場控制站，PLC現(xiàn)場控制站根據(jù)指令啟動相關(guān)風(fēng)機(jī)并調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)運行頻率，以保證可根據(jù)進(jìn)水水量、水質(zhì)變化實時調(diào)整鼓風(fēng)機(jī)供氣量，實現(xiàn)“按需供氣”。
3、閥門調(diào)節(jié)功能模塊：可通過調(diào)節(jié)各曝氣支管電動閥門開度實現(xiàn)曝氣池中溶解氧濃度的穩(wěn)定控制。
4、儀表數(shù)據(jù)整定功能模塊
因曝氣風(fēng)量計算功能模塊、曝氣風(fēng)量調(diào)節(jié)功能模塊及閥門調(diào)節(jié)功能模塊運算所需參數(shù)全部由現(xiàn)場各類自動化前端在線檢測儀表提供，其測量值具有波動性，故必須對自動化在線檢測儀表測定數(shù)值進(jìn)行整定。
儀表數(shù)據(jù)整定功能模塊運算原則如下：
① 對相關(guān)儀表數(shù)據(jù)生成趨勢分析，一旦數(shù)據(jù)產(chǎn)生趨勢外突變點，將對上述突變點進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾處理；
② 在儀表數(shù)據(jù)整定功能模塊人機(jī)界面上對儀表合理數(shù)值范圍進(jìn)行設(shè)定，一旦儀表測量數(shù)值超出合理數(shù)值范圍，即判定儀表故障，并輸出相關(guān)提示信息。并且相關(guān)調(diào)節(jié)功能模塊不再將上述參數(shù)計入運算范圍。
③ 儀表數(shù)據(jù)整定功能模塊將根據(jù)儀表特性，對儀表進(jìn)行時間段數(shù)據(jù)平均處理（數(shù)據(jù)采集時間間隔、數(shù)據(jù)運算時間間隔可通過儀表數(shù)據(jù)整定功能模塊人機(jī)界面進(jìn)行設(shè)定）。
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