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摘要：本文通过对污水处理厂曝气池供氧量的调节装置（或称调节阀门）的研究，实现污水厂直线性流量调节的特性，使污水处理厂操作人员能及时、准确、迅速、方便的对曝气池供氧量进行调节，大大提高供氧量调节精度，有利于节能降耗和降低污水处理的运行成本。
关键词：污水处理；曝气池；供氧量；直线调节
一
目前，国内外污水处理厂曝气池在污水生化处理过程中供氧量调节使用阀门，多采用蝶阀，通过控制蝶阀的开启角度，从而达到各送风管道的调节，使生化池各廊道溶解氧达到预定值。蝶阀是启闭件即蝶板由阀杆带动，并绕阀杆轴线作0～ 90o旋转运动的一种阀门，它的相对开启度和相对流量二者的对应关系是一条曲线，其流量特性接近等百分比特性。见图一。
从图一中可以明显看出，蝶阀在开启初期，相对开启度变化大，而相对流量变化小；开启后期，相对开启度变化小，而相对流量变化大。使用蝶阀在曝气池送风管道进行供氧量调节时，相对风量的调节范围常在70%～90%之间，相对开启角度在88%～96%之间。蝶阀在相对开启角度很小的情况下才能起到较好的调节作用，在相对开启角度大的情况下很难起到较好的调节作用，而曝气池供氧量用蝶阀调节却是在相对开启角度大的情况下进行，所以从阀门的流量特性上分析，蝶阀是不适合做调节使用的，特别不适合曝气池供氧量的调节。
从污水处理厂曝气池供风管道使用蝶阀调节供氧量的实际情况来看 ，是存在诸多问题的。
A. 一次供氧量的调节，常常出现忽小忽大，忽大忽小，实际上形成了一个反反复复地调节过程，极易造成供气风机的运行产生较大波动。
B. 供氧量调节的精度低，调节后的实现值与预定值往往产生较大偏差。
C. 蝶阀使用寿命短，造成其运行成本高。蝶阀的电动装置是专用电机，属于短时工作制，经常不断的调节使用，而且一次供氧量的调节常常成为一个较长时间的反复调节过程，又往往超过了电动装置短时工作制的限定时间，产生电动装置损坏。蝶阀使用寿命短，不排除阀门的质量问题，但无论如何不应该忽视蝶阀不适合在曝气池做供氧量调节使用的主因。
D. 难于实现污水处理厂的自动控制。国内不少污水处理厂自动控制系统不能正常使用或不能长期使用，曝气池供氧量的自动调节难于联网是个重要因素。
二
污水处理厂曝气池供氧量调节装置（或称调节阀门）若能实现直线性流量特性，即相对开启度和相对流量二者的对应关系是一条直线，应是改善曝气池供氧量调节的较好选择。目前，国内市场上出现一款国产空气流量调节装置，其流量特性参见图二。
实现污水处理厂曝气池供氧量的直线调节有以下特征：
一是开启度的变化和流量的变化 应是正比例对应关系，流量特性是直线。
二是曝气池供氧量的调节，不需要从“0”开始到供风管道最大流量之间的调节，而是在较大流量到小于最大流量之间的调节 ，有着调节范围的区域性。
三是一次供氧量的调节最好是一步到位，当接到供氧量调节的预定值指令后，在几十秒甚至十几秒迅速平稳地实现调节指令，使其调节呈现有明显的时效性和稳定性。
四是直线调节的驱动系统应将传统的单速、短时工作制改变为多速、长时工作制。
曝气池供氧量的直线调节有着明显的优越性：
A. 供氧量的调节能及时、准确、迅速、方便的进行。
直线调节中开启度和流量这两个参数的变化呈直线对应关系，通过开启度的变化量能准确地知道流量的变化量，事先确定了流量的增减变化量也就确定了开启度增减的调节量。在供氧量调节时，当确定了新的供氧量预定值 ，计算出新的预定值和现行值需增加或减少的变化量，根据直线对应关系很容易确定了开启度的增加或减少的调节量，然后把新的开启度预定值指令通过自控系统下达后即可很快实现了调节，从而缩短了调节时间，提高了调节效率。
B. 大大提高供氧量调节精度。
直线调节的流量特性是直线性，克服了蝶阀调节的开启后期相对開启度变化小而相对流量变化大的弊端，因而可以大大提高供氧量调节精度。现用蝶阀调节供氧量，由于调节精度低以及调节困难，故不少中小型污水处理厂把供风管道的蝶阀开启到最大，对供氧量一般不再做调节，久而久之形成了供氧量大比小好或大而无弊的错误观念。实际上，供氧量小，曝气池中溶解氧浓度过低，好氧微生物正常代谢活动会下降，影响其处理污染物能力，甚至产生污泥膨胀，影响出水水质。如果供氧量大，曝气池溶解氧浓度过高，氧的转移速率降低，活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段，回流污泥进入曝气池初期所具有吸附去除效果就会降低，进而影响污水处理的效率和效果。供氧量的直线调节，很容易控制曝气池溶解氧的浓度在合理范围内，在一定程度上有利于提高污水处理的效率和效果。
C. 有利于节能降耗和降低污水处理的运行成本。
污水处理厂供风系统所用风机多是大功率的，风机耗电量占整个污水处理厂耗电量的50%以上。曝气池供氧量实行直线调节，一次调节仅用几十秒甚至十几秒 ，避免了蝶阀调节出现忽大忽小反复过程所造成风机运行的较大波动，使风机一直处于平稳运行，会产生可观的节能降耗效果，降低运行成本。同时调节设备使用寿命会显著延长，也能降低处理后污水的设备费用含量
D. 供氧量直线调节及时、方便、迅速、准确，有利于污水处理厂实现自动控制
三
目前，国内多家大型污水处理厂都在做污水处理厂节能改造研究，其中均提出了曝气池供气调节阀的改造要求，而且，近年新建的污水处理厂已广泛应用线性空气调节阀，只是大多采用价格高昂的国外进口产品。由此可见，曝气池供气量直线性调节方式将是未来首选，期待国内生产厂商尽快完善调节阀的更新换代，为我国节能减排做出贡献。
参考文献
[1] 吴昌永，彭永臻，王然登，李晓玲.溶解氧浓度对A2/O工艺运行的影响.中国给水排水，2012，3（2）：5-9
[2] 张荣兵，鲍海鹏，白雪，等.AVS系统在A2/O工艺稳定运行及节能优化中的应用.中国给水排水，2012，12（6）：71-74
[3] 卢伟，黄伟明，武云志，张元元.污水处理厂的曝气优化.中国给水排水，2012，22（11）：27-30
关键词：污水处理；曝气池；供氧量；直线调节
一
目前，国内外污水处理厂曝气池在污水生化处理过程中供氧量调节使用阀门，多采用蝶阀，通过控制蝶阀的开启角度，从而达到各送风管道的调节，使生化池各廊道溶解氧达到预定值。蝶阀是启闭件即蝶板由阀杆带动，并绕阀杆轴线作0～ 90o旋转运动的一种阀门，它的相对开启度和相对流量二者的对应关系是一条曲线，其流量特性接近等百分比特性。见图一。
从图一中可以明显看出，蝶阀在开启初期，相对开启度变化大，而相对流量变化小；开启后期，相对开启度变化小，而相对流量变化大。使用蝶阀在曝气池送风管道进行供氧量调节时，相对风量的调节范围常在70%～90%之间，相对开启角度在88%～96%之间。蝶阀在相对开启角度很小的情况下才能起到较好的调节作用，在相对开启角度大的情况下很难起到较好的调节作用，而曝气池供氧量用蝶阀调节却是在相对开启角度大的情况下进行，所以从阀门的流量特性上分析，蝶阀是不适合做调节使用的，特别不适合曝气池供氧量的调节。
从污水处理厂曝气池供风管道使用蝶阀调节供氧量的实际情况来看 ，是存在诸多问题的。
A. 一次供氧量的调节，常常出现忽小忽大，忽大忽小，实际上形成了一个反反复复地调节过程，极易造成供气风机的运行产生较大波动。
B. 供氧量调节的精度低，调节后的实现值与预定值往往产生较大偏差。
C. 蝶阀使用寿命短，造成其运行成本高。蝶阀的电动装置是专用电机，属于短时工作制，经常不断的调节使用，而且一次供氧量的调节常常成为一个较长时间的反复调节过程，又往往超过了电动装置短时工作制的限定时间，产生电动装置损坏。蝶阀使用寿命短，不排除阀门的质量问题，但无论如何不应该忽视蝶阀不适合在曝气池做供氧量调节使用的主因。
D. 难于实现污水处理厂的自动控制。国内不少污水处理厂自动控制系统不能正常使用或不能长期使用，曝气池供氧量的自动调节难于联网是个重要因素。
二
污水处理厂曝气池供氧量调节装置（或称调节阀门）若能实现直线性流量特性，即相对开启度和相对流量二者的对应关系是一条直线，应是改善曝气池供氧量调节的较好选择。目前，国内市场上出现一款国产空气流量调节装置，其流量特性参见图二。
实现污水处理厂曝气池供氧量的直线调节有以下特征：
一是开启度的变化和流量的变化 应是正比例对应关系，流量特性是直线。
二是曝气池供氧量的调节，不需要从“0”开始到供风管道最大流量之间的调节，而是在较大流量到小于最大流量之间的调节 ，有着调节范围的区域性。
三是一次供氧量的调节最好是一步到位，当接到供氧量调节的预定值指令后，在几十秒甚至十几秒迅速平稳地实现调节指令，使其调节呈现有明显的时效性和稳定性。
四是直线调节的驱动系统应将传统的单速、短时工作制改变为多速、长时工作制。
曝气池供氧量的直线调节有着明显的优越性：
A. 供氧量的调节能及时、准确、迅速、方便的进行。
直线调节中开启度和流量这两个参数的变化呈直线对应关系，通过开启度的变化量能准确地知道流量的变化量，事先确定了流量的增减变化量也就确定了开启度增减的调节量。在供氧量调节时，当确定了新的供氧量预定值 ，计算出新的预定值和现行值需增加或减少的变化量，根据直线对应关系很容易确定了开启度的增加或减少的调节量，然后把新的开启度预定值指令通过自控系统下达后即可很快实现了调节，从而缩短了调节时间，提高了调节效率。
B. 大大提高供氧量调节精度。
直线调节的流量特性是直线性，克服了蝶阀调节的开启后期相对開启度变化小而相对流量变化大的弊端，因而可以大大提高供氧量调节精度。现用蝶阀调节供氧量，由于调节精度低以及调节困难，故不少中小型污水处理厂把供风管道的蝶阀开启到最大，对供氧量一般不再做调节，久而久之形成了供氧量大比小好或大而无弊的错误观念。实际上，供氧量小，曝气池中溶解氧浓度过低，好氧微生物正常代谢活动会下降，影响其处理污染物能力，甚至产生污泥膨胀，影响出水水质。如果供氧量大，曝气池溶解氧浓度过高，氧的转移速率降低，活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段，回流污泥进入曝气池初期所具有吸附去除效果就会降低，进而影响污水处理的效率和效果。供氧量的直线调节，很容易控制曝气池溶解氧的浓度在合理范围内，在一定程度上有利于提高污水处理的效率和效果。
C. 有利于节能降耗和降低污水处理的运行成本。
污水处理厂供风系统所用风机多是大功率的，风机耗电量占整个污水处理厂耗电量的50%以上。曝气池供氧量实行直线调节，一次调节仅用几十秒甚至十几秒 ，避免了蝶阀调节出现忽大忽小反复过程所造成风机运行的较大波动，使风机一直处于平稳运行，会产生可观的节能降耗效果，降低运行成本。同时调节设备使用寿命会显著延长，也能降低处理后污水的设备费用含量
D. 供氧量直线调节及时、方便、迅速、准确，有利于污水处理厂实现自动控制
三
目前，国内多家大型污水处理厂都在做污水处理厂节能改造研究，其中均提出了曝气池供气调节阀的改造要求，而且，近年新建的污水处理厂已广泛应用线性空气调节阀，只是大多采用价格高昂的国外进口产品。由此可见，曝气池供气量直线性调节方式将是未来首选，期待国内生产厂商尽快完善调节阀的更新换代，为我国节能减排做出贡献。
参考文献
[1] 吴昌永，彭永臻，王然登，李晓玲.溶解氧浓度对A2/O工艺运行的影响.中国给水排水，2012，3（2）：5-9
[2] 张荣兵，鲍海鹏，白雪，等.AVS系统在A2/O工艺稳定运行及节能优化中的应用.中国给水排水，2012，12（6）：71-74
[3] 卢伟，黄伟明，武云志，张元元.污水处理厂的曝气优化.中国给水排水，2012，22（11）：27-30