臭氧作为一种性能极其优越的氧化剂，可以对水体中难以降解的有机物进行氧化分解、进一步提高废水的可生化性，配合其它工艺对废水进行深度处理从而达到排放标准。臭氧投加系统是保障污水处理厂出水指标的重要组成部分之一，关系到全厂的达标排放与运营效率。近年来，随着臭氧装置的研究和生产水平不断迭代，单位面积电极臭氧产生效率与品质持续提升，设备单位能耗也有了显著降低。但总体而言，臭氧装备工艺的投资和运行成本仍较为高昂，是水厂节能减排降耗增效地重点目标工艺之一。
《水务数智化升级如何修炼“万剑归宗”》一文中指出，水务行业流程多样性强，人为参与度高，场景复杂多变，这使得依靠纯经验式运营实现精准控制成为一种奢望，因此“过度”运营在行业中成为了一种不得不做的“安全”选择，无独有偶，药剂“过投”在臭氧工艺中也极为普遍，这种系统冗余也是节能、降本、增效的空间所在。更何况，过度与高效在水务行业从来都不是正相关，很多时候过度运营会对运行效率、碳排控制与后段处理产生直接的负面影响。与人体一样，水厂具备有感官系统、运动系统、神经系统与循环系统，是一种以更为分散形式存在的有机体，其需要经常面对外部扰动因素所带来的不确定性，因此水厂在通过数字化升级做到“知己知彼”的基础上（请参见《CFD在水务运营中的应用方法论与案例》），需要通过智能化升级建立核心“免疫系统”，也就是赋予水厂整体工艺或者特定目标工艺段（如臭氧）风险自查、突发应急与自我迭代的能力，让水厂或者目标工艺段在突发状况发生时通过智能优化决策辅助系统甚至智能调控系统实现风险最小化。
三年磨一剑，由浙江数翰科技全自主研发，奥科环境深度协同参与的“水厂智控大脑”产品经过反复打磨，已破茧成蝶，目前在国内完成部署的多个水厂以“人机协同”的模式实现了“智能值守”乃至“自动驾驶”，在近两年的持续运营过程中，成功帮助客户达成“节能、减排、降本、增效”的预期目标，多个大型环保智慧化项目入选官方示范案例。更多相关信息请参见《水厂“自动驾驶”未来已来》。微澜臭氧投加系统作为“智控大脑”九大基础模块之一，一经推出获得水厂业主、水务运营商、智慧水务平台集成商、水务工艺与装备提供商的一致关注与好评。
微澜臭氧投加系统利用智能数据库记录各项检测仪表的历史数据，通过深度学习算法及仿真模拟系预判断臭氧处理池内的真实负荷情况，能够对臭氧发生器作出浮点数级的调控指令，精确对液氧投加量和电耗量进行控制。系统通过对臭氧工艺各单元指标的实时追踪与控制，保证液氧量实际值在设定区间内运行，达到臭氧池工艺稳定运行目的的同时，为厂区实现稳定达标排放与节能降耗保驾护航。本文将为大家介绍微澜臭氧投加系统，并展示其在污水处理领域的多个应用案例。
01
微澜臭氧投加系统介绍
▲ 微澜臭氧投加系统示意图
（目标控制参数需根据项目细节选择）
整体控制目标：
1. 实现工艺稳定运行
2. 保证液氧量实际值在设定区间内运行
3. 增效节能降耗减排
目标优化维度：
1. 加药量
2. 电耗量
02
臭氧投加系统运行经济性核算方法
臭氧投加系统介入后可从在保证安全达标的基础上抬升控制指标直接提升经济性，同时可从提升出水波动的收敛维度间接提升经济性。间接节省值可从以下两方面评估：
在人为经验式运行情况下，工艺后段存在部分COD无法用臭氧降解情况，人工控制状态下无法识别，导致臭氧过量投加，整体O/C高，进而直接导致电耗、液氧费用高，微澜臭氧投加系统控制下的运行状态则可通过智能计算该臭氧段去除COD量，根据去除量精准投加臭氧量，避免出现臭氧投加过量的情况，进而节省液氧用量。
在人为经验式运行情况下，为防止出水超标，运行人员会对臭氧量进行频繁调整，导致臭氧用量波动大，进而导致浪费和臭氧费用增加，微澜臭氧投加系统控制的运行状态下，核心算法会根据进水数据实时合理调控计算，且逐步优化区间，相比人工更稳定，进而可节省更多的能耗。
03
臭氧投加系统应用案例
案例一
某化工园区污水处理厂智慧水务项目
项目基础信息：
污水规模：首期规模1.25万吨/天，远期规划5万吨/天
废水特点：化工园区废水，水质波动较大，涉及石油化工、环氧丙烷等行业，废水可生化性差
废水水质：COD: 1000mg/L、TDS: 6000mg/L、TN: 50mg/L
处理工艺：AO + 高效沉淀 + 臭氧 + 后置MBBR
排放标准：一级A排放标准（COD: 50mg/L）
项目臭氧系统达成效益：
1. 安全性与稳定性提升
出水COD稳定性：± 2.19 mg/L
出水COD稳定性提升88%
2. 降本与增效
电耗节约23%
液氧节约31%
其它协同模块：
微澜曝气系统
微澜混凝投加系统
系统效果：
系统已稳定运行超14个月，在经济性和安全性方面完全满足客户预期。
▲ 臭氧投加系统稳定性效果图
上图为臭氧系统进水的COD曲线和臭氧投加曲线，臭氧投加量根据进水变化实时调整；右图中出水COD内控线为40mg/L (标准为50mg/L)，系统可以稳定控制在±2mg/L以内，实现了系统的精确调控。
▲ 臭氧投加系统--能耗参数对比图
臭氧投加系统--能耗参数对比图臭氧投加系统在确保出水水质达标的情况下，出水指标稳定在目标值附近。与人工控制相比，微澜臭氧投加系统控制更加稳定可靠，有效提高运行安全性和经济性。
案例二
某城市污水厂整合工程智慧水务项目
项目基础信息：
污水规模：20万吨/天
废水特点：工业废水占比高，废水水质波动加大。
废水水质：COD: 350mg/L、TN: 45mg/L
处理工艺：曝气沉砂 + 多级AO(MBBR) + 高效沉淀 + 臭氧 + 后置MBBR + 滤池
排放标准：浙江省地方标准
（COD: 30mg/L、NH3-N: 1.5(3) mg/L）
项目臭氧系统达成效益：
1. 安全性与稳定性提升
出水COD稳定性：± 1.97 mg/L
出水COD稳定性提升15%
2. 降本与增效
电耗节约39%
液氧节约16%
其它协同模块：
微澜碳源投加系统
微澜曝气系统
微澜流控系统
案例三
某工业污水处理厂智慧水务项目
项目基础信息：
污水规模：8万吨/天
废水特点：工业园区废水，设计C2/C3产业链及下游精细化工、新材料等；高低浓废水分质收集并处理
废水水质：高浓废水COD: 8000mg/L；低浓废水COD: 500mg/L；清下水COD: 150mg/L
处理工艺：厌氧（EGSB）+ AAO（MBBR）+ 高效 + BAF反硝化滤池 + 臭氧 + 磁混凝沉淀 + 消毒
排放标准：一级A排放标准（COD: 50mg/L）
项目臭氧系统达成效益：
降本与增效
电耗、液氧整体成本节约10%
其它协同模块：
微澜粉炭投加系统
微澜曝气系统
微澜混凝投加系统
微澜硫自养控制系统
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