1、适用范围或应用领域

行业：城市污水处理行业，对此成果的进一步研发和完善可推广应用到工业废水处理行业。适用于污水处理厂的提标改造和节能降耗工程。

适用范围：该技术形成的基于前馈与反馈相结合的控制原理及策略可应用于具有非稳态大迟滞特性的多种工艺过程的控制。

2、工艺路线及参数或技术原理

基于污水处理生物反应动力学和计算流体力学等理论和方法，将过程控制技术原理与污水处理新工艺相结合。研发以AAO污水处理工艺为主的优化模拟技术、基于动态进水负荷的除碳脱氮工艺优化运行与控制技术、生物处理系统的协同化学除磷动态控制技术以及AAO工艺关键设备开发等技术。在上述技术研发的基础上将进一步开展工程化和标准化研究，包括对不同规模和类型的污水处理厂的标准化设计研究、控制器等标准化装备和远程控制平台的研发，同时进行成果转化和推广应用。    

3、主要技术指标

精确曝气控制系统的技术指标主要包括以下几个方面： 

（1）本系统适用于AAO工艺的污水处理厂。

（2）曝气系统相对人工控制节电率：>10%。

（3）曝气廊道DO控制精度：±0.5mg/L。

（4）数据处理延迟时间.

4、技术特点

精确曝气控制系统及智能加药控制系统可以实现人工控制和智能远程控制两种模式，以达到精确曝气控制系统三级串联的控制结构：

第一级前馈开环控制，通过进水负荷设定计算最优溶解氧；

第二级溶解氧反馈闭环控制，通过好氧区溶解氧仪的实时数据调整每个支管曝气量及阀门开度；

第三级鼓风机闭环反馈控制，通过溶解氧和支管曝气量调整风机总气量。

智能加药控制系统的智能除磷部分根据进水磷酸盐负荷，出水总磷浓度等参数完成前馈+反馈的总磷控制。

碳源投加智能控制部分根据进水负荷，出水总氮（主要为氨氮与硝态氮）浓度等参数完成前馈+反馈的碳源投加控制，最终确保出水总氮的稳定达标的运行管理效果。

可有工作人员在中控室进行参数设置、系统控制、风机控制、手动反馈频率设置、阀门开度控制，运行过程中无需人工干预，系统为自动化运行。  

5、技术优势

国内其他公司还没有包括泵站优化编组、精确曝气、除磷加药和反硝化碳源投加全套自动控制的系列化技术。国内有类似技术的公司都只做精确曝气控制，还未发展到全流程节能降耗控制系统。 

国际上较成熟污水处理厂全流程稳定达标与节能降耗控制技术较成熟的可推美国和德国联合研发的WTOS系统，已在欧美安装50余套，取得了良好的节能降耗效果。该技术曾试图在中国推广，但因价格高，没有中文版的软件和对运行人员的技术水平要求高，未能推广应用。

本项目开发的城市污水处理厂稳定达标与节能降耗控制系统，在技术上与WTOS系统处于相同的先进水平，软件结合我国污水处理厂的特点和人员技术水平设计，易于为广大污水处理厂的技术人员所接受，节能降耗的功能全面，且在造价上具有明显的竞争优势。 

6、设备组成

关键设备主要由智能控制器、PLC柜、污水处理工艺概况模块、实时数据模块、进水/出水水质模块、运行数据模块、系统数据模块、参数设定模块、历史数据模块、报警/预警模块共十大模块组成。  

7、技术要求

污水处理厂具有一定的处理规模，不小于一万吨/日。具有系统需要的水质水量仪表及远程控制基础。  

8、工程案例

根据国家《水污染防治行动计划》（水十条）和“十三五”的规划目标的要求：现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求。

目前，全国有600余座大中型城市，大多数城市存在水环境污染问题，城市污水处理厂的运行管理水平迫切需要提高。要实现上述目标全国将需要大量的水环境安全保障技术及产品。

城市污水处理厂精确曝气与智能加药节能降耗控制技术，可用于以城市群为对象的水污染控制，加强水环境安全保障与管理，并可采用不同的模式进行推广。

近年，国内大型水务集团正在从污水处理厂的快速并购转向集团内部的运行技术水平提高。因此，本技术成果已经顺利实现成果转化和产业化，并具有快速成长的广阔市场前景。