污水處理廠生化降解除氮過程中，除了溶解氧外，還有兩個重要的參數(shù)不容忽視，那就是氨氮和硝酸氮。這三個參數(shù)互相關(guān)聯(lián)，它們之間的對應(yīng)關(guān)系能否調(diào)整得恰到好處，直接關(guān)系到污水處理的效果和曝氣的電力消耗。在硝化過程中，鼓風(fēng)機引入足量的空氣，溶解氧濃度維持在約2mg/L的平均水平，隨著氨氮（氨氮在線監(jiān)測儀）濃度的減小，硝酸氮濃度相應(yīng)增大。在反硝化過程中，鼓風(fēng)機停止工作，溶解氧慢慢降低到0，這時進行的是厭氧反應(yīng)，硝酸氮逐步被還原成氮氣，除氮過程成功完成，氨氮濃度逐漸增高。之前經(jīng)常也用ORP這個參數(shù)來監(jiān)測控制硝化和反硝化工藝，但ORP這個參數(shù)不太穩(wěn)定，有時會誤警報，提前終止反硝化工藝。
污水的成分是不固定的，需根據(jù)污水的實際成分(如C、N、P等的實際比例)靈活調(diào)整所需要的曝氣量。這不僅可以節(jié)省大量的電力消耗，還能夠保證良好的凈化處理效率。早期設(shè)計的污水廠只監(jiān)測溶解氧單一參數(shù)，而未考慮氨氮和硝氮濃度變化會造成不可忽視的負面效果；有時只考慮去除有機碳，又忽略了硝化反應(yīng)也需要消耗氧氣，往往導(dǎo)致溶解氧不足；或者為去除更多的有機碳而單純增加溶解氧。反而抑制了反硝化進程，影響脫氮效果。
不難看出，硝化與反硝化工藝過程蘊含著實現(xiàn)多變量化控制的可行性和可操作性。由此引申至整個脫氮除磷工藝過程來解析，更具實現(xiàn)多維極值控制的潛在規(guī)律有待探求。
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