功能一： AVS系統(tǒng)精細(xì)化控制溶解氧

污水處理系統(tǒng)的時(shí)變性、時(shí)滯性、擾動(dòng)性及非線性等特性致使傳統(tǒng)的DO控制策略（人工手動(dòng)控制和PID控制）一直無法及時(shí)準(zhǔn)確地應(yīng)對(duì)各種擾動(dòng)的影響，導(dǎo)致在線控制中DO值呈現(xiàn)大幅度波動(dòng)，如圖2所示（2.8±2.5 mg/L）。因此，要達(dá)到精確曝氣控制的目的就必須建立基于活性污泥數(shù)學(xué)模型的控制技術(shù)。AVS系統(tǒng)針對(duì)污水生物處理工藝的全過程進(jìn)行分析建模，通過對(duì)特定污水廠的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)或在線運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，確定該污水廠生物處理過程的一些特征參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)；通過仿真，檢驗(yàn)這些特征參數(shù)的有效性。經(jīng)過檢驗(yàn)的模型，將直接用于曝氣流量的調(diào)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)儀表采集的數(shù)據(jù)，給出每個(gè)曝氣單位的供氣流量，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制溶解氧的目的。

圖2傳統(tǒng)控制方式溶解氧的變化趨勢(shì)

圖3為某污水處理廠二周時(shí)間內(nèi)DO濃度數(shù)據(jù)的中控室截屏，如圖所示，經(jīng)AVS系統(tǒng)控制后，DO濃度一直穩(wěn)定在1.0±0.5 mg/L的范圍內(nèi)。

圖3 AVS系統(tǒng)控制方式下的溶解氧變化趨勢(shì)（二周）

圖4為某污水處理廠連續(xù)三個(gè)月的DO濃度控制曲線，證明AVS系統(tǒng)對(duì)DO的長期控制效果也是非常穩(wěn)定的，滿足標(biāo)書要求。

圖4 AVS系統(tǒng)控制方式下的溶解氧變化趨勢(shì)（三個(gè)月）

功能二： AVS系統(tǒng)對(duì)不同DO濃度目標(biāo)設(shè)定值的控制效果

維持好氧池內(nèi)高的DO濃度有助于加快活性污泥代謝有機(jī)物的速率，而低的DO濃度有利于節(jié)能。由于好氧段水流方向上有機(jī)負(fù)荷不同，對(duì)曝氣量的需求也不同。因此，實(shí)現(xiàn)好氧池中對(duì)不同區(qū)域內(nèi)不同DO濃度的控制能力則是衡量控制系統(tǒng)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。AVS系統(tǒng)能把曝氣池內(nèi)DO控制在0.5--5.0 mg/L之間的任一設(shè)定值，控制精度在設(shè)定值的±0.5 mg/L范圍內(nèi)。為檢驗(yàn)AVS系統(tǒng)對(duì)DO的控制能力，我們?cè)O(shè)置三種溶解氧目標(biāo)控制值，依次為3.5、2.0和1.0 mg/L，對(duì)這三種DO濃度目標(biāo)設(shè)定值的控制效果如圖5所示，受控DO均能夠在設(shè)定目標(biāo)值一定范圍內(nèi)波動(dòng)，分別為3.5±0.5 mg/L、2.0±0.3 mg/L和1.0±0.2 mg/L。

圖5 AVS系統(tǒng)對(duì)不同DO目標(biāo)設(shè)定值的精細(xì)化控制能力

功能三：AVS系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)DO濃度目標(biāo)設(shè)定值的控制能力

衡量精確曝氣控制系統(tǒng)性能的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)DO濃度目標(biāo)設(shè)定值的跟蹤響應(yīng)時(shí)間，即DO控制區(qū)內(nèi)的DO設(shè)定值改變后，精確曝氣控制系統(tǒng)必須在很短的時(shí)間內(nèi)跟蹤響應(yīng)，并通過調(diào)節(jié)閥門開度調(diào)整各支管的曝氣量，使DO測(cè)量值在很短的時(shí)間內(nèi)迅速響應(yīng)到目標(biāo)設(shè)定值。在AVS系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，突然改變DO濃度目標(biāo)設(shè)定值，AVS系統(tǒng)可以在5-10min內(nèi)迅速調(diào)整支管曝氣量，使DO重新穩(wěn)定在目標(biāo)設(shè)定值附近±0.5mg/L以內(nèi)，如圖6所示：