由于居民生活習慣及企業運營規律的差異，季節的交替使污水處理廠的進水水質和水量晝夜不斷變化，很難達到穩態操作。一旦污泥生物活性或沉降性能發生變化，需要很長的時間才能恢復正常。
基于上述原因，如污水處理廠鼓風曝氣系統無法適應進水水量、水質的變化，曝氣量過小，二次沉淀池可能由于缺氧而發生污泥腐化。當曝氣時間長或曝氣量過大時，在曝氣池中將發生高度硝化作用，使混合液中硝酸鹽濃度較高,而使污泥上浮，上述現象將造成污水處理廠出水排放無法達標。
另鼓風曝氣系統一般占全廠電耗的60%左右 ，如一個10萬m3/d處理量污水處理廠，日常運營電費約400~500萬元/年，如能將電耗降低10%~15%,則可年節約電費40~60萬元，實現節能減排與經濟效益雙豐收。
本污水處理廠達標節能管理系統可根據污水處理廠運行工藝，建立軟件模型，根據進水水量、水質、水力停留時間等變化情況，輸出總曝氣量及生化池好氧區各段所需曝氣量至自控系統。
由自控系統調節鼓風機運行頻率及好氧區各段曝氣支管閥門開度，實現“按需供氣”與“氣量合理分配”。
污水處理廠達標節能管理系統硬件構成如下：
污水處理廠達標節能管理系統軟件構成如下：
污水處理廠達標節能管理系統各模塊功能如下：
1、曝氣風量計算功能模塊：根據國際水協ASM2d模型及污水處理廠水質參數建立軟件模型，并可根據在線儀表反饋數據對模型進行自修正，可根據上述軟件模型自動計算求得曝氣池所需供氣量m3/h,并將相關數據提供曝氣風量調節功能模塊。
2、曝氣風量調節功能模塊：
曝氣風量調節功能模塊：可根據曝氣風量計算功能模塊所求得曝氣池所需供氣量數據及各風機功率，自動計算所需開啟風機臺數及風機運行頻率。并將指令下達PLC現場控制站，PLC現場控制站根據指令啟動相關風機并調節風機運行頻率，以保證可根據進水水量、水質變化實時調整鼓風機供氣量，實現“按需供氣”。
3、閥門調節功能模塊：可通過調節各曝氣支管電動閥門開度實現曝氣池中溶解氧濃度的穩定控制。
4、儀表數據整定功能模塊
因曝氣風量計算功能模塊、曝氣風量調節功能模塊及閥門調節功能模塊運算所需參數全部由現場各類自動化前端在線檢測儀表提供，其測量值具有波動性，故必須對自動化在線檢測儀表測定數值進行整定。
儀表數據整定功能模塊運算原則如下：
① 對相關儀表數據生成趨勢分析，一旦數據產生趨勢外突變點，將對上述突變點進行數據過濾處理；
② 在儀表數據整定功能模塊人機界面上對儀表合理數值范圍進行設定，一旦儀表測量數值超出合理數值范圍，即判定儀表故障，并輸出相關提示信息。并且相關調節功能模塊不再將上述參數計入運算范圍。
③ 儀表數據整定功能模塊將根據儀表特性，對儀表進行時間段數據平均處理（數據采集時間間隔、數據運算時間間隔可通過儀表數據整定功能模塊人機界面進行設定）。
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