摘要：精确曝气是智慧水务中的一个典型应用，通过运用先进的技术和数据分析，提升污水处理过程的效率与质量，减少资源消耗和环境影响...

精确曝气是智慧水务中的一个典型应用，通过运用先进的技术和数据分析，提升污水处理过程的效率与质量，减少资源消耗和环境影响。有助于推动水资源管理的可持续发展与水环境的保护。

精确曝气同样是智慧水务中非常重要的环节，能够实现节能优化、水质提升、智能化操作等

何为精确曝气

精确曝气指的是在污水处理、生物能源等领域中，通过精细控制曝气过程中的参数与条件，从而达到更高效、可持续的处理效果和能源利用。精确曝气关注曝气设备的操作与控制，以最大限度地满足微生物的需氧要求及反应活性。

精准曝气的首要目标是保障生化处理工艺稳定运行及其出水稳定达标，从而达到鼓风曝气系统的节能降耗和污水处理厂的运行成本减少。

精确曝气一般涉及到以下几个方面

1.1曝气量的控制

调节曝气装置的气流量，保证污水中的微生物可以获得足够多氧气。曝气应该根据废水特性、处理工艺和水质要求进行调整。

1.2曝气时间的控制

精确控制曝气时间，使其余废水滞留时间相匹配。

1.3气泡分布调整

通过调整曝气装置位置和布局，从而实现更均匀的气泡分布。

通过精确曝气，能提高氧气传递效率、微生物活性、节约能源等。

精确曝气的使用范围

精确曝气的应用范围应当为：

采用活性污泥法工艺（如AAO、AO、MSBR等）的污水处理厂生化池曝气充氧工艺段。

精确曝气的控制目标

精确曝气指的是在污水处理领域中，通过精细控制曝气过程中的参数与条件，从而达到更高效、可持续的处理效果和能源利用。

精确曝气关注曝气设备的操作与控制，以最大限度地满足微生物的需氧要求及反应活性。

精确曝气的主要控制目标包含：

氧气供应：保证充足的氧气供应，满足微生物的需氧要求，促进生物降解反应及废水中有机物的氧化。通过精确控制曝气量和曝气时间，保证污水中的微生物获得足够的氧气供应。

针对污水厂，可根据生化池的进水水量、水质及其出水水质要求，基于模型及人工智能研发，对曝气重阳过程进行全自动精确控制，实现按需供氧。

能源利用效率优化：通过精确曝气，防止能量的浪费，提升能源利用效率。精确控制曝气装置的气流量和操作时间，来满足微生物需求，另外最小化能源消耗。

水质控制：通过精确曝气，促进废水中有机物、氮磷等污染物的降解和氧化，提升处理效果和水质的净化程度。精确控曝气过程有助于降低废水中的污染物浓度，改善出水水质。

精确曝气能够提升污水处理的效率、实现更可持续、环保的污水处理过程。同时为智慧水务和绿色发展提供了重要的技术支持。

和传统曝气相比较，精确曝气有什么优势

①传统曝气的局限

传统曝传统曝气存在能量浪费、不均匀曝气、噪音和气味问题及氧气利用率低等局限性。

能量浪费：传统曝气一般采用机械式的气泡产生装置，如喷头、气泵等，使大量气泡通过操作机械产生。这类机械式曝气方式能量消耗比较大，存在能量浪费的问题。

不均匀曝气：传统曝气装置所产生的气泡通常大小和分布不均匀，造成曝气效果不均衡。

氧气利用率低：因为气泡的大小和分布不均匀，传统曝气装置中的氧气供应效率较低，氧气只会在气泡表面与废水接触，没法充分传递给微生物，降低了氧气利用率。

精确曝气的优势

精准曝气系统能使各种复杂的供气方案得以实现，如间歇曝气、微量曝气、正常曝气、溶解氧分布控制等；

能够帮助污水处理厂实现工艺的精细调节，适应各种工艺，并能伴随着工艺变化而调整；

也可以根据当前需要的曝气量，通知鼓风机主控进行风量调节，避免发生喘震等异常情况，节省鼓风机电耗。

精确曝气涉及到哪些算法

精确曝气的算法可选：

反馈控制算法：采用反馈控制算法通过实时监测与反馈曝气系统中的参数，调整操作参数从而实现精确的曝气效果。例如，依据溶解氧浓度的反馈，自动控制鼓风机和曝气时间。

模型预测控制算法：运用数学模型对曝气过程进行建模和预测，依据模型预测的结果，进行鼓风机的控制和调节。这类算法能够通过优化模型参数和预测结果，提升曝气的精确性。

人工智能算法：应用人工智能算法，如机器学习和深度学习，对曝气过程进行优化与控制。通过对大量历史数据的学习，建立曝气效果和操作参数之间的关联，从而实现自适应控制和优化。

最优化算法：采用最优化算法，通过优化目标函数，寻找最佳的曝气操作参数。常用的最优化算法包含遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等。

可能也会用到活性污泥机理模型、多层神经网络算法等。

精确曝气怎样集成到智慧水务平台

数据采集与传输时，能够通过传感器、监测设备等实时采集精确曝气过程中产生的关键参数数据，如气体流量、气泡分布、溶解氧等。

并把采集到的精确曝气数据存储到智慧水务平的数据库中，建立数据管理系统。

通过数据分析和可视化技术，对精确曝气数据进行处理与展示。

运用数据分析算法，提取关键信息和规律。运用数据可视化技术，将数据以图表、地图、仪表盘等形式展示出来，便于用户理解和决策。

开发智能决策支持系统，在智慧水务平台上为用户提供实时的、个性化的决策支持。

依据精确曝气数据与其他关键参数，生成优化的曝气方案和控制策略，提供精确的决策建议。

将智慧水务平台与曝气设备、自动化控制系统等连接起来，实现远程监控和控制。