供水管網系統(tǒng)余氯優(yōu)化控制模型研究.pdf

1、氯化消毒自1908年問世以來，為殺滅水中的微生物，防止水介疾病的傳染，發(fā)揮了重大作用。但是自從人們發(fā)現(xiàn)飲用水氯消毒處理產生消毒副產物以來，要求降低這些消毒副產物的呼聲也越來越高。新型高效的消毒劑、水深度處理技術等多方面的研究確實對消毒副產物的去除提供了一定的途徑。但是目前世界上特別是我們國家絕大多數(shù)水廠仍然使用氯消毒，所以從飲用水輸送的關鍵環(huán)節(jié)---管網系統(tǒng)入手，對安全消毒進行研究極其重要。如何合理的控制出廠水水量和余氯濃度，既保證控制

2、微生物的生長繁殖，又能不致使產生太多的消毒副產物，這就是本論文研究的出發(fā)點。
　　本論文首先對管網水質變化原因及其控制措施研究進展進行了總結分析，針對管網水質模擬、水質優(yōu)化控制等問題，提出了目前水質優(yōu)化控制存在的問題。并對水氯消毒機理及余氯在管網中的衰減變化規(guī)律進行了總結和歸類。
　　余氯控制方式有傳統(tǒng)模式、泵閥控制、氯投加控制和泵閥氯投加聯(lián)合控制等方式，比較各種方式最后確定采用聯(lián)合控制方式，以此提出了余氯優(yōu)化控制流程圖。分

3、析比較確定采用一級水力優(yōu)化調度目標和余氯最佳期望濃度目標作為余氯優(yōu)化控制模型的目標。
　　針對模型的求解，提出多目標優(yōu)化的基本概念以及多目標遺傳算法，采用改進型非控制排序遺傳算法(NSGA-II)作為模型求解的基本算法。為解決邊界約束、早熟、局部收斂等問題，提高算法的運算效率，對算法進行了改進：自適應懲罰函數(shù)、自適應交叉、變異算子。提出自適應懲罰多目標遺傳算法進行余氯優(yōu)化控制的流程圖，并以此利用matlab編制程序。
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