节能降耗案例：市政污水处理工艺节能降耗
1. 工艺概况
新颖的环形反应池，每个反应池单独对应一个二沉池，该污水厂一共有9套这样的系统，设计平均流量每天40万吨。该污水厂刚由传统活性污泥工艺升级改造为脱氮除磷工艺（四级AO工艺），出水满足BOD 15mg/L 和TN 9.5mgN/L的标准。
工艺航拍图
每一个反应器/沉淀池系统由一个控制阀门控制空气流量，控制参数为曝气区四个溶解氧探头中任意的一个探头的读数，溶解氧设定点为6mg/L。在此控制策略下一年电费为760万元。
现有控制策略下四级AO中各好氧池中的溶解氧浓度
2. 建模目的
调整溶解氧的控制策略，达到以下目标：
1）各级AO中的好氧池溶解氧浓度保持在更加稳定的状态；
2）降低运行费用。
3. 模型建立
BioWin中工艺流程的设置
4. 校正模型
通过对该污水厂过去一年的数据的分析和补充实验数据的分析，确定了污水处理厂进水水质组分，并调整参数对模型进行了校正。校正后的模型可以较好地模拟一年内污水厂的运行情况。模型计算的空气流量与耗电量也与实际数据基本吻合。
模型预测值与实测值比较
5. 模型应用
为了专注于曝气策略的比较与分析，应用模型前，通过对整年进水的数据分析得到了非雨季时平均情况下的一周的进水变化情况和这一周中每天的日进水量变化，并以这一周的进水作为模型的输入值。接下来对现有的曝气策略和改进的曝气策略分别进行了模拟（下图中红线为现有曝气策略，蓝线为改进的曝气策略），并计算了能耗的累计值。
两种曝气策略下一周中能耗值的变化
6. 分析与结论
通过模型模拟比较，新的曝气策略不但可以使各级好氧池中的溶解氧浓度更加稳定，还能大大减少能耗，模型预计可实现节能28%，每年节省电费190万元。该污水厂据此结论改造一套反应池/沉淀池系统的曝气系统并运行一段时间后的结果证实了模型的结论。改造后实际实现节能22%，每年节省175万元，改造投入的资金预计在三年零两个月内收回成本。
