摘要：活性污泥法是日常污水处理中利用最为广大的办法之一。实验研究制作了一套自动控制曝气系统，可实现对溶解氧（DO）这一重要参数及时、精确、稳定的控制，DO控制精度为±0.2 mg/L。采用该系统有利于提高农村分散式废水处理设备的自动化程度，从而应对劳动定员不足、操作人员专业水准还有待提高等客观现实情形，同时提高处理效果的稳定性。此外，该系统能可行降低曝气冗余，节能效果明显，有助于降低农村水处理环保设备的运行成本，缓解地方运营成本压力。

我国城镇化建设不断推进。国家对农村环保基础设备建设的投入逐年增多。近年来，环境保护部在全国范围内先后开展了“农村环境连片整治”和“农村环境综合整治”工作，各地农村日常污水处理设备数量及处理能力均得到明显提升。但有2个麻烦值得讨论：（1）对于一些排放要求严格的农村生活处理设备，操作人员的专业水平和实际经验还有待提高，是设备达标处理稳定性的潜在影响因素之一；（2）城乡经济水平尚存在差异，环保设备日常运营成本给地方政府造成了一定的压力，“建得起，用不起”的现象仍然存在。

日常污水处理领域中，活性污泥法是利用最为广大的处理办法之一。该办法中，DO是菌胶团降解有机物，转化氮、磷生化过程的重要环影响因子和可行调控参数，但其易受外界环境（如进水水质、污泥浓度、水温、气压等）影响，波动性较大，DO稳定控制与否将直接关系到废水处理的效果；

此外，通常采用更改生化池曝气量来对DO进行调节，作为活性污泥技术中能耗最大的技术单元，控制曝气冗余是降低废水处理成本的可行手段。

本文介绍了一套溶解氧稳定自控曝气系统。该系统经过实现DO自动化控制来促进农村废水处理设备的稳定运行；同时，该系统还提高了DO控制精度，可可行降低曝气设施运行电耗。从而为可行提高废水处理设备参数控制精度，以及可行降低废水处理设备运行成本的麻烦提供了一条新的解决思路。

1现有控制办法

当前，国内大多数废水处理厂、站仍采用手动控制曝气系统，部分采用自动控制曝气系统。现列举4种具代表性的曝气控制系统，其运行方式及存在的麻烦如表1所示。

在总结现有控制办法特点的基础上，本系统采用在线荧光溶氧仪实时反馈溶解氧信号，在PLC自动控制的基础上，经过PID参数控制加强了变频精度，使得变频器对风机的控制更为精确，从而实现对溶解氧及时、精确、稳定的控制。同时，变频精度的提高可可行降低曝气量冗余，达到曝气系统节能的目的。

2 实验技术与办法

2.1 PLC控制单元

PLC控制单元包括：中央处理单元（含数字量输入、输出模块），模拟量输入、输出模块，它们在工作中组成了一个闭环自动化控制系统。该单元的控图1闭环控制系统Ｆig.1 CLOSeDLOOPcONtROLSySteM制步骤如图1所示，经过荧光法溶氧仪对曝气池中的DO值进行检测，采集到的信号经由PLC控制单元内编写的程序处理，并输出给变频器来完成对鼓风机的调速、控制其曝气量来调节DO值。

2.2 自动化控制计划设计

荧光法溶氧仪采集到的模拟量信号经由模拟量输入模块，将模拟量信号转换为数字量信号（A/D信号转换），经中央处理单元内编制的程序处理后经过模拟量输出模块（D/A信号转换）输出给变频器的模拟量端子，来完成对鼓风机的变频调速，如图2所示。在中央处理单元处理模拟量信号的过程中，经过引入PID控制，使其相对于常规自动化控制程序的控制精度更高。

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