精确曝气系统工艺仿真软件基于活性污泥数学模型(ASM2d),根据污水厂的工艺流程、运行工况、设备参数、进水条件等指标,对污水处理厂生物处理工艺、水质水量条件以及出水指标等进行数学建模,通过全厂自控系统、在线监测仪表收集的实时数据,以及必要的化验室、历史记录等数据库资料,作为模型的输入参数,在对模型进行校正之后,可对污水处理厂的各种运行工况加以模拟,结果包含污水处理厂的出水水质、能耗、药耗、碳排放,以及各项评价指标(泥龄、污泥负荷、水力停留时间、气水比、容积负荷等),从而重现污水厂的真实运行情况。
中交路桥科技将工艺仿真模型应用在控制层面,除了进水端的前馈信号之外,需要加入反应池的反馈信号,并结合设备控制策略进行模型的二次开发和封装,使之更好地适应现场控制的要求。中交路桥科技精确曝气系统采用“前馈+反馈+模型”组成的多参数控制方式,结合设定的溶解氧浓度来计算需气量,再通过鼓风机、阀门等执行机构去输出适配的气量,反过来让实际溶解氧浓度达到设定值,有效地应对污水处理厂曝气环节大时滞、非线性等特性,实现按需曝气,提高了污水处理厂的能源利用效率。
中交路桥科技精确曝气系统控制效果主要基于现场仪表的感知、曝气优化控制模型的计算,以及鼓风机和阀门等设备的执行,但污水处理系统的全工艺流程往往涉及更多的影响因素,例如进水冲击(区别于精确曝气控制的前馈信号,此处更多是指进水异常工况)、内外回流、排泥、加药、不同微生物种群之间的影响、前后处理单元的联系等等,且在工艺流程层面除了有限的监测仪表和实验室的化验数据之外并没有更多有助于分析和判断当前工艺运行状态的依据,当面对变化的复杂工况时,运行人员难以及时地得到最优的工艺运行调整策略。基于这个认识,精确曝气系统的自动闭环运行可视作对污水厂的“被动”增益,而通过仿真技术构建污水处理流程的虚拟映射,并对污水处理运行工况进行模拟,则能够“主动”地探索工艺运行的最优策略。
中交路桥科技智慧污水厂管理平台实现对污水厂进行集中监控,真实反应污水厂的建设施工、生产、运维全过程状况。通过智慧污水厂管控平台对各个工艺环节设备设施进行集中监控,使得各级管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况,进而实现对整个污水厂生产运维的统一指挥和智慧调度。同时基于大数据分析技术,建立智慧污水厂数学模型,通过监测进水水质、水量,智能调节加药量、曝气量、污泥回流量等,以降低污水厂的生产运营成本,科学指导污水厂的智慧运营,实现整个污水厂的节能降耗、出水水质的稳定达标。