循環(huán)活性污泥污水處理法的曝氣控制研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和人口的不斷增加，水污染問題越來越嚴重，對污水進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的前提下盡量的降低曝氣系統(tǒng)的能耗，成為一個重要課題。
　　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物質。由于循環(huán)活性污泥法包含生物反應過程，因此其內(nèi)在機理復雜，對控制作用的響應緩慢，

2、使得曝氣過程很難確定實時曝氣量，從而造成鼓風機過曝氣，浪費了大量的能源。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)濟指標和水質指標兩個方面說明了進行曝氣控制的意義。通過對曝氣控制系統(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，分析了使用鼓風機代替蝶閥作為執(zhí)行機構的節(jié)能效果，并結合現(xiàn)場實際情況設計了曝氣控制方案。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散過程兩個角度進行研究，建立了曝氣控制對象模型，然后根據(jù)循環(huán)活性污泥法的特點對模型進行簡化。在此基礎上，針對原系統(tǒng)模型參數(shù)時變和在線辨識困難的特點，本文提出使用模糊PID控制器對曝氣系統(tǒng)進行改進研究，通過模糊PID控制器對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，仿真結果表明本文設計的模糊PID控制系統(tǒng)降低