1、適用范圍或應用領域

行業：城市污水處理行業，對此成果的進一步研發和完善可推廣應用到工業廢水處理行業。適用于污水處理廠的提標改造和節能降耗工程。

適用范圍：該技術形成的基于前饋與反饋相結合的控制原理及策略可應用于具有非穩態大遲滯特性的多種工藝過程的控制。

2、工藝路線及參數或技術原理

基于污水處理生物反應動力學和計算流體力學等理論和方法，將過程控制技術原理與污水處理新工藝相結合。研發以AAO污水處理工藝為主的優化模擬技術、基于動態進水負荷的除碳脫氮工藝優化運行與控制技術、生物處理系統的協同化學除磷動態控制技術以及AAO工藝關鍵設備開發等技術。在上述技術研發的基礎上將進一步開展工程化和標準化研究，包括對不同規模和類型的污水處理廠的標準化設計研究、控制器等標準化裝備和遠程控制平臺的研發，同時進行成果轉化和推廣應用。    

3、主要技術指標

精確曝氣控制系統的技術指標主要包括以下幾個方面： 

（1）本系統適用于AAO工藝的污水處理廠。

（2）曝氣系統相對人工控制節電率：>10%。

（3）曝氣廊道DO控制精度：±0.5mg/L。

（4）數據處理延遲時間.

4、技術特點

精確曝氣控制系統及智能加藥控制系統可以實現人工控制和智能遠程控制兩種模式，以達到精確曝氣控制系統三級串聯的控制結構：

第一級前饋開環控制，通過進水負荷設定計算最優溶解氧；

第二級溶解氧反饋閉環控制，通過好氧區溶解氧儀的實時數據調整每個支管曝氣量及閥門開度；

第三級鼓風機閉環反饋控制，通過溶解氧和支管曝氣量調整風機總氣量。

智能加藥控制系統的智能除磷部分根據進水磷酸鹽負荷，出水總磷濃度等參數完成前饋+反饋的總磷控制。

碳源投加智能控制部分根據進水負荷，出水總氮（主要為氨氮與硝態氮）濃度等參數完成前饋+反饋的碳源投加控制，最終確保出水總氮的穩定達標的運行管理效果。

可有工作人員在中控室進行參數設置、系統控制、風機控制、手動反饋頻率設置、閥門開度控制，運行過程中無需人工干預，系統為自動化運行。  

5、技術優勢

國內其他公司還沒有包括泵站優化編組、精確曝氣、除磷加藥和反硝化碳源投加全套自動控制的系列化技術。國內有類似技術的公司都只做精確曝氣控制，還未發展到全流程節能降耗控制系統。 

國際上較成熟污水處理廠全流程穩定達標與節能降耗控制技術較成熟的可推美國和德國聯合研發的WTOS系統，已在歐美安裝50余套，取得了良好的節能降耗效果。該技術曾試圖在中國推廣，但因價格高，沒有中文版的軟件和對運行人員的技術水平要求高，未能推廣應用。

本項目開發的城市污水處理廠穩定達標與節能降耗控制系統，在技術上與WTOS系統處于相同的先進水平，軟件結合我國污水處理廠的特點和人員技術水平設計，易于為廣大污水處理廠的技術人員所接受，節能降耗的功能全面，且在造價上具有明顯的競爭優勢。 

6、設備組成

關鍵設備主要由智能控制器、PLC柜、污水處理工藝概況模塊、實時數據模塊、進水/出水水質模塊、運行數據模塊、系統數據模塊、參數設定模塊、歷史數據模塊、報警/預警模塊共十大模塊組成。  

7、技術要求

污水處理廠具有一定的處理規模，不小于一萬噸/日。具有系統需要的水質水量儀表及遠程控制基礎。  

8、工程案例

根據國家《水污染防治行動計劃》（水十條）和“十三五”的規劃目標的要求：現有城鎮污水處理設施，要因地制宜進行改造，2020年底前達到相應排放標準或再生利用要求。

目前，全國有600余座大中型城市，大多數城市存在水環境污染問題，城市污水處理廠的運行管理水平迫切需要提高。要實現上述目標全國將需要大量的水環境安全保障技術及產品。

城市污水處理廠精確曝氣與智能加藥節能降耗控制技術，可用于以城市群為對象的水污染控制，加強水環境安全保障與管理，并可采用不同的模式進行推廣。

近年，國內大型水務集團正在從污水處理廠的快速并購轉向集團內部的運行技術水平提高。因此，本技術成果已經順利實現成果轉化和產業化，并具有快速成長的廣闊市場前景。