農(nóng)村污水集中處理系統(tǒng)
農(nóng)村污水集中處理系統(tǒng)之逄
曝氣優(yōu)化應(yīng)用在污水生化處理中,好氧反應(yīng)是非常重要的組成環(huán)節(jié),在反應(yīng)過程中,大功率鼓風(fēng)機(jī)曝氣耗能與污水成本要求之間存在著很大的矛盾,一直以來都困擾著污水處理企業(yè)。尤其是污水中微生物對氧需求量隨環(huán)境、時間不斷變化的形勢下,氧少就會導(dǎo)致污泥膨脹與出水水質(zhì)降低,氧多不僅無法確保出水水質(zhì),還會出現(xiàn)*的資源浪費現(xiàn)象。所以,需要對不同工況條件下的污水生化處理過程溶解氧模型進(jìn)行研究,尤其是優(yōu)化過程中難以測量變量的精確與實時測量,需要根據(jù)此變量及模型對鼓風(fēng)量予以低能耗優(yōu)化控制。客戶來公司考察設(shè)備
MW-LSSVR污水處理過程中的軟測量探析
污水處理作為環(huán)境保護(hù)的重要組成部分,COD、BOD等是污水處理效果的主要衡量指標(biāo),因為傳感器技術(shù)的制約,導(dǎo)致這些參數(shù)大部分需要人工化驗得知,不僅影響了污水處理效果,還制約了污水處理過程的自動化發(fā)展。軟測量技術(shù)作為工業(yè)過程分析、控制、優(yōu)化的重要工具,是現(xiàn)階段工業(yè)傳感器數(shù)量與品種還不足的一種補(bǔ)充,在污水處理過程中,軟測量技術(shù)得到了一定的應(yīng)用,并且取得了良好的處理效果。1995年,CorinnaCortes、Vapnik等提出了支持向量機(jī)的概念,其在解決小樣本、非線性及高維模式識別中表現(xiàn)出許多*的優(yōu)勢,并能夠推廣應(yīng)用到函數(shù)擬合等其他機(jī)器學(xué)習(xí)問題中。zui小二乘支持向量機(jī)(LSSVR)作為一種標(biāo)準(zhǔn)支持向量機(jī),實現(xiàn)了計算機(jī)復(fù)雜性的簡化,加快了求解速度,在智能控制中的應(yīng)用越來越普遍。然而,在實際應(yīng)用中,因為的不完備性,造成分類支持向量機(jī)無法接近任意分類界面,同時也無法接近任意目標(biāo)函數(shù)。在此礎(chǔ)上,提出了多尺度小波zui小二乘支持向量回歸機(jī)(MW-LSSVR),通過對二次優(yōu)化問題的求解,得到不同尺度參數(shù),進(jìn)而構(gòu)建軟測量模型,實現(xiàn)對出水COD濃度、出水BOD濃度的在線預(yù)測,有效解決了COD、BOD的在線監(jiān)測問題。
藥品投放及其它優(yōu)化應(yīng)用污水在經(jīng)過一級、二級處理之后,水質(zhì)改善情況相對明顯,細(xì)菌含量也會大幅度下降,但是其值依然非??捎^,并且可能存在著很多病原菌,所以,在排放污水之間,需要對其進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。然而,在投放的時候,必須保證適量。除此之外,充分利用軟測量對出水水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測,并且將其成本與其它運行成本建成評價函數(shù),借助*化理論與方法,明確代價函數(shù)取*值,對污水處理過程參數(shù)予以優(yōu)化,保證污水處理過程的有序完成。
故障診斷中的應(yīng)用在污水處理過程中,需要大量傳感器對運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,以此來保證處理過程的有序進(jìn)行。運行狀態(tài)監(jiān)測本質(zhì)就是一種模式識別過程,指的就是將系統(tǒng)運行狀態(tài)分成兩種情況,即正常運行、異常運行。所以,在污水處理過程中,需要利用模式分類方法,實現(xiàn)對處理過程的狀態(tài)監(jiān)測,為污水處理的有序進(jìn)行提供可靠保障。在有關(guān)研究[1]中,主要就是用SOM+PCA進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,用K均值算法予以模式識別,之后根據(jù)數(shù)據(jù)模式展開故障診斷。針對于結(jié)構(gòu)風(fēng)險zui小化準(zhǔn)則的支持向量機(jī)方法因為結(jié)構(gòu)簡單,具有良好的全局性與推廣能力,使得軟測量故障診斷得到了有效研究。在有關(guān)研究中,主要就是借助SVM+BP軟測量模型進(jìn)行二沉池SVI的預(yù)測,從而對污泥膨脹進(jìn)行判斷。
COD的測試分析是廢水處理調(diào)試運行工作的重要組成部分,一方面掌握工藝流程中各處理單元的進(jìn)出水情況,確保進(jìn)水穩(wěn)定,不至于產(chǎn)生較大的波動和對系統(tǒng)的沖擊;另一方面,通過各處理單元前后進(jìn)出水的COD變化情況,了解處理單元的處理效果和效率。其重要作用可總結(jié)為以淆點:
1)提供詳細(xì)的進(jìn)出水濃度,使管理人員根據(jù)濃度變化情況相應(yīng)的對運行工況作出調(diào)整,保證廢水處理系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行;
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2)作為一項重要的技術(shù)指標(biāo),反映各處理單元的運行情況及處理效率等;
3)為整個系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象及異常情況的分析判斷及合理解釋提供依據(jù)。
化學(xué)需氧量(COD)。COD的測試方法嚴(yán)格遵守廢水水質(zhì)分析國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法?;瘜W(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中的有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量,用氧量(mg/L)表示?;瘜W(xué)需氧量越高,也表示水中有機(jī)污染物越多。常用的氧化劑主要是重鉻和。以作氧化劑時,測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻作氧化劑時,測得的值稱COD¬Cr,或簡稱COD。如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn)定,則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間有一點個比例關(guān)系。一般說,重鉻化學(xué)需氧量與階段生化需氧量之差,可以粗略的表示為不能被需氧微生物分解的有機(jī)物。
溫度在很大程度上影響活性污泥(包括厭氧、兼氧和好雪中的微生物活性程度,并且對諸如溶解氧、曝氣量等產(chǎn)生影響,同時對生化反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。不同種類的微生物所生長的溫度范圍不同,約為5℃~80℃。在此溫度范圍內(nèi),可分成zui低生長溫度、zui高生長溫度和zui適生長溫度。以微生物適應(yīng)的溫度范圍,微生物可分為中溫性、好熱性和好冷性三類。中溫微生物的生長溫度范圍在20℃~45℃,好冷性微生物的生長溫度在20℃以下,好熱性微生物的生長溫度在45℃以上。
廢水生化處理調(diào)試是以微生物的培養(yǎng)為主要過程的工作,按照微生物的需氧情況可分為好氧處理、兼氧處理和厭氧處理;按照微生物的生長形式可分為活性污泥法和生物膜法;按照廢水和微生物的形式可分為*混合式、序批式等;按照其反應(yīng)器形式則包括更多類型。本人在結(jié)合理論及該制藥公司現(xiàn)有廢水處理工程實踐的礎(chǔ)上,對廢水生化處理過程中的影響因素、監(jiān)測手段及控制參數(shù)等進(jìn)行整理,供企業(yè)參考。
1、溫度
溫度對生化培養(yǎng)過程起著至關(guān)重要的作用。目前,盡管本項目廢水處理工程尚未做到對生化系統(tǒng)控制溫度的程度,但是各生化反應(yīng)系統(tǒng)、各運行階段中溫度的測量和分析依舊對生化污泥馴化培養(yǎng)過程起到指導(dǎo)性作用,它能夠為生化培養(yǎng)過程中各現(xiàn)象的解釋提供依據(jù),有助于幫助管理及操作人員對系統(tǒng)運行管理做出正確及時的判斷。
廢水生化好氧生物處理,以中溫細(xì)菌為主,其生長繁殖的zui適溫度為20℃~37℃。當(dāng)溫度超過zui高生物生長溫度時,會使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失去活性,嚴(yán)重者可使微生物死亡。低溫會使微生物的代謝活力降低,進(jìn)而處于生長繁殖停止?fàn)顟B(tài),但仍保存其生命力。
厭氧生物處理中的中溫性甲烷菌zui適溫度范圍在20℃~40℃之間,高溫性為50℃~60℃,厭氧生物處理常采用溫度33℃~38℃和50℃~57℃。