产品需求

        随着国内污水处理技术的发展，对于大多数城镇污水处理厂来说COD达标基本已不是问题，但随着水体富营养化的日趋严重，脱氮除磷问题是各污水处理厂目前要面对的主要难题。要做到一级A的稳定达标，需要大幅度提高运行的技术水平尤其是智能化控制水平，为此美尚生化结合数十年污水模型及案例研发经验，在中国独家推出工艺智能优化系统BIOS，该系统结合模型和数据库计算核心运行参数动态溶氧值、内回流值等，在提高总氮处理效率的基础上提高节电节药效果。 

       同时，美尚生化将工艺智能优化系统BIOS和精确曝气控制系统BACS予以有机组合，通过多年在美国和中国污水处理行业积累的经验，进一步推出污水处理生物工艺智能优化及过程动态控制系统（BIOS II），该系统以氨氮污染物为主要追踪对象，为用户提供了提供脱氮效率及节能降耗的针对性一站式解决方案。

目标

       美尚生化BIOS II系统旨在以科学的算法和智能化的控制来优化活性污泥法污水处理厂脱氮除磷效果，并在确保污水处理厂出水达标的前提下实现按需曝气和按需投药，进而实现节能降耗的双重效果。经过多年实践和国内外数十个污水处理项目检验，BIOS II系统的效果得到了市场认可，并已被美国环保总署列为典型节能降耗技术在污水处理行业推广。

       作为独立于全厂自控系统之外的生物工艺智能优化及过程动态控制系统，BIOS II以通讯方式通过全厂自控系统采集污水处理厂仪表及受控设备运行参数，并通过全厂自控系统将控制命令和调节指令发送到对应受控设备来实现对活性污泥污水处理工艺的优化。

功能说明

        生物工艺智能优化及过程动态控制系统（BIOS II）是一套集成了工艺优化和过程控制功能的智能化在线专家系统。系统采用氨氮前馈加反馈相结合的实时追踪控制原理，使用基于国际水协工艺模型、历史数据库和专家数据库等研发的软件对实验数据、出水目标及污水厂在线仪表数据进行综合分析，在线计算出溶氧、内回流及碳源投加等目标动态设定值并提供给生物池现场设备及其控制单元（包括生物池曝气单元、内回流泵单元、碳源投加单元等），完成对于污水生物处理工艺段全过程的智能化控制，实现污水厂在出水稳定达标基础上节能减排的效果。

BIOS II系统原理

       BIOS II系统由自身软、硬件及外围仪表、受控设备两部分组成。其中，系统自身软、硬件是模型算法及各种优化、控制功能模块的载体；而外围仪表、受控设备则是系统能够实时计算和在线优化的基础条件。下图清晰表述了典型BIOS II系统的工作原理。

工艺优化及过程控制功能

1. 系统以国际水协ASM模型为基础，进行在线模拟并拟合现场实际工况，给出生物反应池的最优控制参数，其数据来源应包括监控系统数据、化验室分析数据、微生物活性测定仪ABAM分析数据（如OUR，NR，DNR，磷的释放及吸收速率等）。

2. 系统根据进水流量和进水污染物浓度实时计算出各个好氧控制区的溶解氧设定值，确保生物池适度的碳氧化及氨氮硝化反应，既能达到排放标准要求，又可优化曝气量。 

3. 系统通过控制鼓风机总风量和空气调节阀开度，将各个控制区的实际溶解氧值控制在工艺智能化系统计算并给出的优化设定值的±0.3mg/L范围内。

4. 系统计算出的内回流IRQ控制设定值既能满足反硝化脱氮目标，又能充分利用硝酸盐中的氧，降低曝气能耗，另外，还可防止沉淀池硝酸盐浓度过高，反硝化后氮气逐出，影响沉降效果。

5. 对于需要外加碳源进行反硝化的污水处理厂，系统根据硝氮浓度与活性污泥反硝化速率计算碳源投加量设定值，在满足反硝化工艺要求的同时，节省碳源费用，并避免因碳源过量投加影响出水水质。

6. 系统具有处理工艺预警功能、处理工艺恢复协助功能、数据存储功能、智能自我学习及判断功能等。