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復雜多變，化學需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)作為一個重要指標很難實現(xiàn)實時、精準、經(jīng)濟的測量，應用軟測量技術(shù)能夠有效解決這一難題。曝氣過程是整個污水處理過程的核心環(huán)節(jié)，對出水水質(zhì)和節(jié)能降耗起著至關重要的作用，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)的基礎上，以COD為主導變量，選擇適當?shù)妮o助變量現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，對實測數(shù)據(jù)預處理后利用最小二乘支持向量機(Least Square Support Vector Machine，LSSVM)對COD進行建模預測。并提出粒子群算法(Particle Swarm Optimization，PSO)優(yōu)化的LSSVM算法，在MATLAB平臺也對COD建模預測，對比實驗結(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而使得鼓風機調(diào)頻運行，并將COD的軟測量建模預測作為反饋，建立曝氣閉環(huán)控制系統(tǒng)。在SIMULINK平臺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?shù)腃OD濃度設定值和鼓風機功率，在實際生產(chǎn)中進行實驗，對比曝氣控制系統(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