“智慧”曝气系统出水水质稳定，符合“经济+环保+低碳”新价值体系的要求。在污水处理过程中，能耗是污水处理厂的最大碳排放单元，其中曝气系统能耗占污水处理厂总能耗的50％～70％，曝气量的精确控制就显得尤为重要。而如何在保证满足微生物增长及分解有机污染物所必需氧气量的前提下，最大程度上降低曝气量，成为“智慧”曝气的关键环节。
对污水处理厂而言，活性污泥法工艺主要依靠微生物分解代谢，以达到脱氮除磷的目的，保证出水水质稳定达标。而曝气系统的作用就是供给微生物增长及分解有机污染物所必须的氧气，通过混合搅拌作用，使活性污泥与有机污染物质充分接触。如果曝气量过大，生物池末端出水溶解氧浓度难以稳定控制在较低水平，导致内回流携带大量溶解氧破坏缺氧区反硝化环境，影响脱氮效率；同时需要更多的碳源来抵消掉多余的溶解氧，造成污水中碳源的浪费。
“智慧”曝气主要是在已有VACOMASS系统的基础上新增溶解氧自适应优化控制系统、氨氮优化控制系统等，可根据进水负荷、生物池出水氨氮的变化来实时调整溶解氧设定值，精确计算出鼓风机压力控制所需的最佳压力设定值，优化鼓风机的控制，在满足硝化反应完成和剩余碳有机物去除的情况下，最大程度上降低曝气量，实现了按实际所需供气。优化过程中，经过长时间的信息采集、分析、优化、调试，“智慧”曝气系统现已全自动稳定运行。
曝气系统优化后，2021年度溶解氧测量值维持在设定值±0.3mg/L范围内；出水总氮平均值为6.17mg/L，≤10mg/L的时间占到全年的98.1%；出水氨氮平均值为0.33mg/L，≤0.5mg/L的时间占到全年的96.2%。出水水质稳定，出水指标均优于国家出水一级A标准，基本达到地表类IV类水标准。
“智慧”曝气应用性强，推动智慧水厂数字化转型工作。立足行业发展现状，结合国内外水务企业数字化经典实践，张村河水务陆续进行精确曝气系统优化、智能化投药系统改造等方面的研究，推动污水处理厂数字化转型工作和科技创新成果转化。目前已在中文核心期刊等外部刊物发表相关论文5篇，正在申请专利3项，形成的科技成果均已应用在污水处理服务中。
以“智慧”曝气系统为例，优化后，2021年仅在曝气鼓风机电量一项上，电量降低约49.1万度，可减少碳排放489.53吨。在碳源投加量上，生物池出水溶解氧平均值为1.94mg/L，降低37.4%。按照1mgDO(溶解氧)消耗2.2mgBOD(可被微生物降解的有机物)计算，去除单位总氮的碳源投加量降低7.06%，节能降耗效果显著。
“智慧”曝气系统的应用，减轻人工调整负担，提升鼓风机风量与溶解氧的测定值的契合度，减少碳源投放量，使厂内的能耗逐步降低，同时保证污水处理系统的稳定达标排放。张村河水务将继续致力于技术创新，积极开展污水处理数字化转型，提升厂区整体运行韧性，实现资源高效利用和绿色低碳发展。
