精確曝氣為污水廠溶解氧精細化控制提供整體解決方案。精確曝氣控制設備是一個集成的控制系統，可以為各種復雜工藝提供多種供氣方案：間歇曝氣、微量曝氣、正常曝氣、溶解氧分布控制等。該系統幫助用戶實現工藝的精細調節，適應各種工藝，并能夠隨著工藝變化而調整。精確曝氣控制還可以根據曝氣池當前需要的曝氣量，通知鼓風機或轉跌曝氣機進行曝氣量調節，按需曝氣，節約曝氣電耗。控制模型底層采用了國際通用的ASM系列活性污泥數學模型。
精確曝氣控制系統可以為污水廠帶來以下效益：
1. 為多種活性污泥處理工藝及其改良工藝提供精確曝氣方案；
2. 提高污水處理工藝的穩定性和可靠性；
3. 按照需要曝氣，根據負荷如CODcr、氨氮、硝氮等和曝氣池內的溶解氧、污泥濃度計等在線信號調節風量；
4. 降低單位處理能耗，節約成本；
5. 降低運行操作人員的勞動強度；
【系統原理】
精確曝氣控制系統基于“前饋+模型+反饋"的多參數控制模式，能夠實時精確地計算出曝氣池內所需的曝氣量，并通過調節鼓風機的出口風量或者轉蝶曝氣機的充氧率達到按需曝氣或充氧，實現溶解氧的精細化控制，并降低曝氣能耗，其控制原理如下圖所示：
【產品功能】
功能一：精確曝氣系統精細化控制溶解氧
污水處理系統的時變性、時滯性、擾動性及非線性等特性致使傳統的DO控制策略（人工手動控制和PID控制）一直無法及時準確地應對各種擾動的影響，導致在線控制中DO值呈現大幅度波動，如圖2所示（2.8±2.5 mg/L）。因此，要達到精確曝氣控制的目的就必須建立基于活性污泥數學模型的*控制技術。AVS系統針對污水生物處理工藝的全過程進行分析建模，通過對特定污水廠的歷史運行數據或在線運行數據進行分析處理，確定該污水廠生物處理過程的一些特征參數和補償參數；通過仿真，檢驗這些特征參數的有效性。經過檢驗的模型，將直接用于曝氣流量的調節，根據現場儀表采集的數據，給出每個曝氣單位的供氣流量，由執行機構負責調節，進而實現精細化控制溶解氧的目的。
圖2傳統控制方式溶解氧的變化趨勢
圖3為某污水處理廠二周時間內DO濃度數據的中控室截屏，如圖所示，經精確曝氣系統控制后，DO濃度一直穩定在1.0±0.5 mg/L的范圍內。
圖3 精確曝氣系統控制方式下的溶解氧變化趨勢（二周）
圖4為某污水處理廠連續三個月的DO濃度控制曲線，證明精確曝氣系統對DO的長期控制效果也是非常穩定的，滿足標書要求。
圖4 AVS系統控制方式下的溶解氧變化趨勢（三個月）
功能二： 精確曝氣系統對不同DO濃度目標設定值的控制效果
維持好氧池內高的DO濃度有助于加快活性污泥代謝有機物的速率，而低的DO濃度有利于節能。由于好氧段水流方向上有機負荷不同，對曝氣量的需求也不同。因此，實現好氧池中對不同區域內不同DO濃度的控制能力則是衡量控制系統性能的重要標準之一。精確曝氣系統能把曝氣池內DO控制在0.5--5.0 mg/L之間的任一設定值，控制精度在設定值的±0.5 mg/L范圍內。為檢驗精確曝氣系統對DO的控制能力，我們設置三種溶解氧目標控制值，依次為3.5、2.0和1.0 mg/L，對這三種DO濃度目標設定值的控制效果如圖5所示，受控DO均能夠在設定目標值一定范圍內波動，分別為3.5±0.5 mg/L、2.0±0.3 mg/L和1.0±0.2 mg/L。
圖5 AVS系統對不同DO目標設定值的精細化控制能力
功能三：精確曝氣系統對動態DO濃度目標設定值的控制能力
衡量精確曝氣系統性能的另一個重要標準是對DO濃度目標設定值的跟蹤響應時間，即DO控制區內的DO設定值改變后，精確曝氣系統必須在很短的時間內跟蹤響應，并通過調節閥門開度調整各支管的曝氣量，使DO測量值在很短的時間內迅速響應到目標設定值。在精確曝氣系統實際應用中，突然改變DO濃度目標設定值，精確曝氣系統可以在5-10min內迅速調整支管曝氣量，使DO重新穩定在目標設定值附近±0.5mg/L以內，如圖6所示：
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