污水處理智能控制的研究應用以及發展
智能控制是自動控制發展的高級階段,是人工智能、控制論、系統論和信息論等多種學科的高度綜合與集成,它主要包括模糊控制、神經網絡控制、學習控制和專家控制等。智能控制在各種非穩定的動態工程系統中的應用日益廣泛與深入,特別是近年來取得的研究與應用成果更受矚目。由于污水處理的運行費用是龐大的、長期的,如果通過有效的控制能將城市污水處理廠的運行費用節省1%,也是個天文數字。由此可見,加強城市污水處理系統智能控制的研究非常必要。 1國內外自控技術現狀分析 發達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設施的監測、運行和管理,實現了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現污水處理廠的自動控制,目前主要污水處理廠已實現了工藝流程中主要參數的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學術會議,會上發表的數百篇論文反映出水處理自動化已發展到實用水平。與國外相比,我國污水處理自動化控制起步較晚,進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統,但多是直接引進國外成套自控設備,國產自動控制系統在污水處理廠應用很少。 近年來,國內外均有學者對污水處理自動控制工藝進行研究,以尋求更精確、更可靠的方法實施自動控制。Zipper等開發了適用于小型污水處理廠的自動控制系統,該系統采用基于氧化還原電位(ORP)的控制器。這個控制器自動工作,并可以在硝化和反硝化之間進行優化,從而減少能耗,他們在中試中發現,污水處理廠的實際負荷與ORP曲線變化具有很強的相關性。采用兩點ORP控制保證了在增加負荷時硝化時間占運行時間的比率也隨之增加,這些都為開發小型污水處理廠控制規則奠定了基礎。 John等采用兩種SBR反應器對家禽生產廢水進行處理,并且評價了它們的處理效率,同時也考察了脫氮與反應器ORP之間的關系,并且使用了用于