在污水处理厂中，鼓风曝气系统的能耗通常占据整体能耗的60%左右，因此，它是实现全厂节能的关键环节。为了实现节能，最根本的措施是提高曝气系统的控制效率，减少氧气的浪费，从而降低所需的风量。据相关调查，通过以溶解氧（DO）作为控制风量的指标，可达到约33%的节电量。由于风机的风量与能耗之间存在密切关系，电耗会随风量的变化而显著变化，因此，对气量进行控制能够显著降低能耗，且功率越大，节能效果越为明显。当然，气量并不能无限制地减小，它受到多种因素的影响。

从处理工艺的角度来看，对精确曝气系统进行控制是必要的。如果曝气系统的操作不当，例如曝气量过小，二次沉淀池可能会因缺氧而导致污泥腐化，即池底污泥发生厌氧分解，产生大量气体，进而促使污泥上浮。相反，如果曝气时间过长或曝气量过大，曝气池中可能会发生高度硝化作用，导致混合液中硝酸盐浓度升高。在这种情况下，沉淀池中可能会因为反硝化作用而产生大量氮气，同样会导致污泥上浮。

此外，曝气量分布的均衡性和稳定性也是影响处理效果和能耗的重要因素。在曝气系统运行过程中，由于各种干扰因素的存在，曝气量的分布可能会发生变化。例如，某个曝气头堵塞会导致该处气体流量减少，同时也会引起其他地方流量增大；而曝气头破损则会导致气体流量大增，同时也会造成其他地方流量锐减。这些情况都会导致生物反应失衡，处理质量下降。为了达到预期的处理效果，不得不调整曝气量，但此时某一点的溶解氧变化可能无法准确反映生物池的处理状态，使得以溶解氧为指标的控制变得不稳定，进而增加能耗。

精确曝气系统具有以下特点：

1）污水输入量是一个随机变量，其外部环境存在许多不确定因素，因此很难建立精确的曝气生物系统数学模型；

2）曝气系统的参数维数较高、强耦合，且具有高度非线性；

3）溶解氧存在较大的时滞，系统平衡难以在短时间内实现；

4）污水处理工艺中需要大量熟练操作人员的实践经验和知识；

5）曝气流量分布的稳定性和均匀性是控制处理效果和节能的基础。

因此，为了更好地控制精确曝气系统，应从两个方面进行改进：一是解决曝气池空气流量的平衡和稳定问题，二是寻找适合溶解氧控制的空气流量控制策略。

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