引言
广州某12 万吨/日全地埋水质净化厂应用上海昊沧AVS精确曝气流量控制系统后的实际效果如下：
系统全自动运行、水质达标：与人工控制相比，AVS精确曝气系统实现了曝气工艺段全自动运行，出水水质稳定达标，氨氮总氮处理效果更优。
DO稳定控制：所有前好氧区DO控制在设定值±0.1 mg/L的概率均超过75%，在设定值±0.2 mg/L的概率均超过90%；所有后好氧区DO控制在设定值±0.2 mg/L的概率均超过73.1%，在设定值±0.3 mg/L的概率均超过83.9%，在设定值±0.5 mg/L的概率均超过92.3%。
鼓风机节能降耗：从单位水量能耗（kW·h/m3）、去除单位污染物能耗（kW·h/kg COD）和综合负荷能耗（kW·h/ kgO2）等不同维度进行分析，鼓风机电耗分别节约20%、20%和13%以上，节能效果显著。
阀门最优开度算法：实现了风机、阀门与精确曝气算法的高效协同，通过降低曝气系统的整体运行背压，可进一步降低鼓风机电耗10%。
No.1 项目概况
广州某水质净化厂设计规模12 万吨/日，为全地埋式设计，采用改良AAO工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准及《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）V类标准较严值的要求。
NO.2 AVS精确曝气系统布置方案
精确曝气流量控制系统（Aeration Volume Control System，AVS）是一个集成的控制系统，自2005年研发投用至今已超过20年，国内应用污水处理规模超1000万吨/天。本项目采用第四代AVS 4.2版本，在气量计算和DO控制上进行了算法升级，对DO控制更及时稳定，同时优化进水水量、水质变化下的前馈控制机制，应对进水负荷冲击时系统响应性能更强。
本项目共设四座生化池，配备6台悬浮风机。每座池体包含前好氧、后好氧2个溶解氧控制区，全厂共8个溶解氧控制区。
NO.3 AVS精确曝气系统应用情况
3.1 安全可靠的风机全自动运行
对风机MCP进行了详细的测试，绘制鼓风机性能曲线，掌握单机、多机工况下表现，并充分识别MCP程序的不足。
基于测试结果建立针对性的优化机制，如调节阈值保护、调节步长优化、鼓风机加减机判断、防喘振保护等，大幅减少了风机启停次数和高压运行时长，风机运行极其平稳，未出现喘振故障，延长风机寿命。
系统采用动态流量设定模式，解决了鼓风机恒压控制方式存在的流量调节精度偏弱、易产生震荡、节能空间有限等问题。
3.2 多阀门最优开度算法
基于气量变化动态特性结合实测阀门工作性能曲线，对阀门调节策略进行整定，此外应用最阀门最优开度策略，降低系统背压从而实现悬浮风机在相同气量下的节能效果。
阀门最优开度算法使本项目风机背压降低2-7kPa，可额外节省10%以上鼓风机电耗。
3.3 稳定出水水质
以2025年5月运行数据为例，进水水质、水量波动较大，系统很好地响应了进水冲击负荷变化，通过稳定的曝气控制，实现了出水COD、氨氮的平稳达标，助力污水厂在不投加碳源的前提下，实现了出水总氮3~8mg/L（均值5.34mg/L）的良好脱氮效果。
3.3 溶解氧稳定控制效果
对同一溶解氧控制区使用精确曝气系统前后的DO控制效果进行对比，结果如下：
某控制区使用系统前DO曲线
某控制区使用系统后DO控制曲线
部分时间内的DO短时扰动，受冷凝水放气、溶解氧仪表维护及风机最低负载、阀门最小开度仍然过曝等非常规工况影响。在不剔除异常工况数据的前提下，使用AVS精确曝气系统后，相比人工控制，系统高效地实现了生物池溶解氧稳定控制的目标。
前好氧区目标设定0.3mg/L，实现了极低溶解氧下的稳定运行，DO在设定值±0.1 mg/L的概率＞75%，设定值±0.2 mg/L的概率＞90%。
后好氧区目标设定0.8mg/L，兼顾氨氮、总氮处理效果，DO在设定值±0.2 mg/L的概率＞70%，设定值±0.3mg/L的概率>80%，设定值±0.5 mg/L的概率＞90%.
3.4 风机节能效果
取手动和自动运行各半个月以上数据，从吨水电耗、去除单位污染物量的电耗等角度进行对比。结果如下：
吨水鼓风机电耗手动期间0.0483 kW·h/m3，自动期间逐渐下降，5月份系统稳定后，降至0.0384 kW·h/m3，节约了20.6%的电耗。
每去除单位COD量的电耗，手动期间0.346 kW·h/kg COD，自动期间有所下降，5月份系统稳定后，降至0.274 kW·h/m3，节约了20.8%的电耗。
综合考虑处理水量、COD和氨氮等指标，计算综合负荷电耗，手动期间0.2705 kW·h/ kgO2，自动期间0.2344 kW·h/ kgO2。相比手动运行，自动稳定运行5月数据降低了13.34%，该值相比吨水电耗、吨污染物去除负荷，更加考虑水中的总耗氧物质的负荷，更具有代表性。
从上表可客观地看出，使用AVS精确曝气系统后，从水量、去除COD污染物这两维度，系统均实现了20%的鼓风机节能效果，从综合负荷维度，系统实现了13%以上的鼓风机节能效果。
编辑：徐冰冰
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