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創福新銳智能曝氣系統應用報告
發布時間：
2025-12-01
作者：
來源：
北京創福新銳
摘要
一、引言：曝氣控制的挑戰與智能化轉型
曝氣池是污水生化處理的“心臟”，其核心任務是通過鼓風曝氣為微生物提供生存與降解污染物所需的氧氣。溶解氧濃度的穩定性直接關系到處理效率、污泥活性以及出水水質。然而，傳統控制模式（如定時控制、恒定曝氣或基于固定閾值的PID控制）難以應對進水水質、水量和水溫的實時變化，常陷入“過曝氣”浪費能源或“欠曝氣”影響達標的兩難境地。
創福新銳自控系統應運而生，它并非簡單的設備升級，而是一套集成了先進感知技術、智能預測算法與閉環執行控制的整體解決方案。該系統旨在實現從“經驗驅動”到“數據驅動”的根本性轉變，達成節能降耗與穩定運行的雙重目標。
二、系統核心：基于智能算法控制機制
創福新銳系統的智能化體現在其獨特的控制模型與執行邏輯上。
1. 智能預測模型：LSTM與稀疏高斯過程系統采用長短期記憶網絡模型，對進水水質、水量等時序數據進行深度學習，能夠預測生化池的需氧量變化趨勢。同時，輔以稀疏高斯過程模型，對系統中的不確定性進行量化與補償。這兩種算法的結合，使系統能夠像一位經驗豐富的老師傅一樣，不僅“看到”當前的狀態，更能“預見”未來的變化，從而提前調整策略，實現前瞻性控制。
2. 閉環執行與自適應優化系統根據模型計算出的風量需求，自動調節鼓風機的輸出頻率（或導葉開度）以及各曝氣支管上的電動調節閥開度。這一閉環控制確保了溶解氧濃度被穩定地維持在2-4mg/L的較佳區間內。此外，系統具備自學習能力，能夠隨著季節變化和工藝調整不斷優化控制參數，形成越用越智能的良性循環。
3. 廣泛的工藝兼容性該系統設計靈活，可無縫適配AO、AAO、氧化溝、SBR、MBR等主流污水處理工藝，具有良好的普適性，為不同工藝背景的污水處理廠提供了統一的智能化升級路徑。
三、應用成效：從理論到實踐的價值
在實際項目中，創福新銳自控系統的應用帶來了顯著的經濟效益和環境效益。
1. 節能降耗，成本效益顯著
電耗大幅降低：通過按需曝氣，避免了能源的無效浪費，系統平均可降低曝氣環節電耗15%-30%。
碳源投加減少：穩定的溶解氧環境優化了微生物的代謝環境，增強了脫氮除磷效率，可間接降低后續碳源的投加量，實現藥耗的節約。
回報率高：相較于動輒數百萬的傳統DCS系統升級，該解決方案的硬件成本大幅降低，據實踐數據，投資回收期通常在2至5年，具經濟吸引力。
2. 穩定運行，保障出水水質將溶解氧控制在范圍內，有效控制了污泥膨脹等異常情況的發生，提高了系統抗沖擊負荷的能力，為出水水質穩定達標（尤其是總氮、氨氮指標）提供了堅實保障。
3. 智能運維，解放人力資源系統實現了曝氣環節的“無人化”全自動運行，大大降低了操作人員的勞動強度，使其從繁瑣的現場調節中解放出來，轉而專注于工藝優化與管理決策。
四、結論與展望
創福新銳智能曝氣控制系統通過將人工智能技術與環保工藝深度結合，成功解決了污水處理廠在曝氣環節面臨的控制精度低與能耗高的核心難題。它不僅是單一設備的智能化，更是整個曝氣工藝管理理念的革新。隨著國家對污水處理廠提質增效和節能減排的要求日益嚴格，該系統的推廣應用將成為水處理行業實現“雙碳”目標、邁向智慧化運營的關鍵一步。未來，隨著數據積累的進一步豐富和算法的持續迭代，其控制精度與節能潛力有望得到更深層次的挖掘。
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