污水曝氣過程COD軟測量及控制策略優(yōu)化.pdf

1、污水處理的生化反應(yīng)復(fù)雜多變，化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)作為一個(gè)重要指標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)的測量，應(yīng)用軟測量技術(shù)能夠有效解決這一難題。曝氣過程是整個(gè)污水處理過程的核心環(huán)節(jié)，對(duì)出水水質(zhì)和節(jié)能降耗起著至關(guān)重要的作用，因此曝氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化有著重要的意義。
　　本文在污水廠采用的序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process

2、，SBR)的基礎(chǔ)上，以COD為主導(dǎo)變量，選擇適當(dāng)?shù)妮o助變量現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)測數(shù)據(jù)預(yù)處理后利用最小二乘支持向量機(jī)(Least Square Support Vector Machine，LSSVM)對(duì)COD進(jìn)行建模預(yù)測。并提出粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)優(yōu)化的LSSVM算法，在MATLAB平臺(tái)也對(duì)COD建模預(yù)測，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)PSO-LSSVM具有更優(yōu)的精確性和快速性，更適用于污水處理的

3、軟測量。
　　在污水處理過程中，曝氣環(huán)節(jié)所占能耗最大，根據(jù)COD濃度的變化利用模糊PID控制器控制變頻器進(jìn)而使得鼓風(fēng)機(jī)調(diào)頻運(yùn)行，并將COD的軟測量建模預(yù)測作為反饋，建立曝氣閉環(huán)控制系統(tǒng)。在SIMULINK平臺(tái)搭建曝氣過程仿真模型，仿真結(jié)果表明模糊PID控制器能夠有效控制COD濃度快速穩(wěn)定。再根據(jù)最佳工藝曲線選取適當(dāng)?shù)腃OD濃度設(shè)定值和鼓風(fēng)機(jī)功率，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比曝氣控制系統(tǒng)優(yōu)化前后的耗電量。結(jié)果可得優(yōu)化后的噸水電耗比優(yōu)化