废水处理站自动控制体系控制方法研究与应用 4页

　　废水处理站自动控制体系控制方法研究与应用第1章绪论1.1课题背景及本论文以杭州七格污水处理厂三期工程为课题。杭州七格污水处理厂位于浙江省杭州市七格村，其一期工程和二期工程己投入运营，本工程为七格污水处理厂三期工程，其设计处理污水规模为60万m3/d。七格污水处理厂三期工程采用改良型A2/0生物脱氮除磷处理工艺，剩余污泥采用直接一体化浓缩脱水处理工艺。加上已投入运营的一期和二期污水处理工程，七格污水处理厂总处理污水规模将达到每円120万吨，这将大大改善杭州市现有的污水处理能力。1.2污水处理过程控制系统研究现状1.2.1污水处理曝气控制技术n生物处理工艺是目前广为采用的污水处理工艺，生物池是生物处理工艺的核心构筑物，污水在池中可通过微生物的净化作用达到去除有机物的目的。而生物池中DO的浓度直接影响生物活性，因此保持生物反应池中恒定的DO浓度非常重要[2]。曝气是控制生物池内DO浓度的直接手段。同时在几乎所有的采用生物处理工艺的污水厂中，曝气始终是污水处理过程中最主要的能耗环节。因此开展对曝气环节的深入研究对提高污水处理质量及节能降耗都具有非常重要的意义。针对污水处理厂曝气控制过程中存在的问题，国内外众多学者对生物池曝气控制技术进行了非常深入的研究。其中采用的主要控制策略有：PID控制，神经网络控制，模糊控制，预测控制，鲁棒控制及各种控制算法的优化等。国外学者K.O.JonesD等运用一个自适应PID控制器来控制溶解氧浓度,达到较好的控制效果。.Galluzzo等[6]设计专家控制系统来调节DO设定值，其中用到的参数主要有NH4-N，NOj-N,PO4-P,达到很好的控制结果。MatsEkman等[71根据其他池子DO浓度来控制本池子DO设定值，得到较好的效果。P.Baroni等根据生物池出口NH4-N浓度來调节DO设定值，通过设计一个PID控制器来进行调整，并将设计的控制器在实际污水处理现场应用，现场运行情况显示控制效果良好。国内学者在DO设定值方面做了一些开创性的研究，刘载文等[9]探讨了不同DO设定值下出水水质、曝气时间和能源消耗等问题。1.3污水处理软测量技术研究现状n针对污水处理系统的建模技术已经研究多年，并且取得了许多令人瞩目的成果。其中主要的研究方向集中在传统数学方法建模和利用神经网络，支持向量机等建立智能模型下面分别对这两个方向进行介绍。1.3.1污水处理过程传统数学模型利用数学模型來描述污水中各种污染物质与污水处理系统中微生物之间的复杂生物化学反应过程，不仅有助于新建污水处理系统的设计和优化运行管理，而且对现有污水处理系统的处理能力及功能增加起重要的作用。活性污泥法的数学模型研究始于20世纪50年代中期，其中最著名的是Eckenfelder，McKinney及La,D.Pbipps.On-LineControlkzgclaticTuningPIDController[J].IEEEConferencePublication.1994，2(384)：1045-1048[4]，Ducato.R，Bartolozzi.V,Picciotto.ExpertcontrolofDOintheaerobicreactorofanactivatedsludgeprocess[J].putersandChemicalEngineering,2001，25(4-6)：619-625[7]MatsEkmana,Bjorlenius,Berndt，MikaelAndersson.Controloftheaerationvolumeinanactivatedsludgeprocessusingsupervisorycontrolnstrategies[J].barda.ProcessImprovementandEnergySavinginaFullScale[J].EnvironmentalTechnology,2007，27(7)：733-746[9]刘载文，许继平，杨斌，侯朝桢，程志强.序批式活性污泥法污水处理系统溶解氧优化控制方法[J].计算机与应用化学，2007，24(2)：231-234[10]杜树新.污水生化处理过程建模与控制[J].控制理论与应用，2002，19(5)：660-666(责任编辑：gufeng)