循環(huán)活性污泥污水處理法的曝氣控制研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展和人口的不斷增加，水污染問題越來越嚴(yán)重，對(duì)污水進(jìn)行凈化處理刻不容緩。但是污水處理能耗過高，造成成本巨大，而曝氣系統(tǒng)的耗電量占總耗電量的40％～50％。因此，如何在保證出水水質(zhì)的前提下盡量的降低曝氣系統(tǒng)的能耗，成為一個(gè)重要課題。
　　循環(huán)活性污泥法是污水處理法的一種，其原理主要是應(yīng)用活性污泥（即微生物群體）的代謝作用，消耗掉污水中的有機(jī)物質(zhì)。由于循環(huán)活性污泥法包含生物反應(yīng)過程，因此其內(nèi)在機(jī)理復(fù)雜，對(duì)控制作用的響應(yīng)緩慢，

2、使得曝氣過程很難確定實(shí)時(shí)曝氣量，從而造成鼓風(fēng)機(jī)過曝氣，浪費(fèi)了大量的能源。本文以某污水處理廠為研究背景，首先闡述了循環(huán)活性污泥法處理污水的原理和主要工藝流程，從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和水質(zhì)指標(biāo)兩個(gè)方面說明了進(jìn)行曝氣控制的意義。通過對(duì)曝氣控制系統(tǒng)的研究，確定了將曝氣池出口溶解氧濃度作為曝氣系統(tǒng)的控制參數(shù);同時(shí)，分析了使用鼓風(fēng)機(jī)代替蝶閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)能效果，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了曝氣控制方案。根據(jù)曝氣池的物料平衡方程，分析了影響溶解氧濃度變化的主要因素

3、。并從微生物代謝過程和氧氣在水中的擴(kuò)散過程兩個(gè)角度進(jìn)行研究，建立了曝氣控制對(duì)象模型，然后根據(jù)循環(huán)活性污泥法的特點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行簡化。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)原系統(tǒng)模型參數(shù)時(shí)變和在線辨識(shí)困難的特點(diǎn)，本文提出使用模糊PID控制器對(duì)曝氣系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)研究，通過模糊PID控制器對(duì)PID參數(shù)的整定，從而提高系統(tǒng)魯棒性能，增加曝氣系統(tǒng)可控性，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
　　最后，通過仿真分析了曝氣模糊PID控制系統(tǒng)的性能，仿真結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的模糊PID控制系統(tǒng)降低