1、我國淡水資源短缺，人均水資源嚴(yán)重不足，同時，人口膨脹和經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)致污水排放量的逐年遞增。若這些含大量氮、磷以及化學(xué)需氧量(COD)的污水進入水體，將會使淡水污染現(xiàn)象更加嚴(yán)重。建設(shè)城鎮(zhèn)污水處理廠是解決水污染問題的重要途徑，然而污水處理是能耗密集型行業(yè)，污水廠建設(shè)費用和運行費用昂貴，直接影響水污染治理的成效。曝氣環(huán)節(jié)是污水處理中最耗能的階段，占整個污水廠耗電量的50％以上。本課題采用實驗研究與工程應(yīng)用相結(jié)合的方式，研究了污水處理廠氧化溝的按

2、需曝氣控氮新工藝，通過按需控制曝氣量，改善污水廠出水氨氮難達標(biāo)的現(xiàn)狀，提高污水處理效率并節(jié)約污水處理耗電量，降低污水處理廠成本。
　　曝氣器的充氧性能關(guān)系到整個曝氣系統(tǒng)性能的發(fā)揮。實驗考察和驗證了鼓風(fēng)曝氣和機械曝氣兩種曝氣方式的充氧性能，結(jié)果表明:機械曝氣的充氧能力與氧的利用效率都大大低于鼓風(fēng)曝氣，消耗同等的能量，鼓風(fēng)曝氣方式能夠向曝氣池提供更多的氧量。在此基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)曝氣控制技術(shù)方法、原理等進行分析，提出了基于NH4+-N濃度

3、的曝氣控制系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)DO控制曝氣策略生化池DO濃度波動過大，微生物處理環(huán)境差、出水達標(biāo)率低及能耗過高等缺點。
　　以福建省菜市污水處理廠為例，對兩種曝氣系統(tǒng)進行裝機容量及能耗分析:
　　(1)將二期氧化溝機械曝氣系統(tǒng)更換為鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，基于出水水質(zhì)和耗電量估算每年可為污水廠節(jié)約308萬元;(2)對一期鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)采用NH4+-N控制曝氣策略，對出水水質(zhì)、鼓風(fēng)機節(jié)能效果進行分析，計算表明，NH4+-N控制曝氣策略大大縮小