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(duì)氧需求量隨環(huán)境、時(shí)間不斷變化的形勢下，氧少就會(huì)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(huì)出現(xiàn)*的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。所以，需要對(duì)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(shí)時(shí)測量，需要根據(jù)此變量及模型對(duì)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?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)的制約，導(dǎo)致這些參數(shù)大部分需要人工化驗(yàn)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(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)了計(jì)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(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)榈牟煌陚湫?，造成分類支持向量機(jī)無法接近任意分類界面，同時(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(jí)、二級(jí)處理之后，水質(zhì)改善情況相對(duì)明顯，細(xì)菌含量也會(huì)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(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的消毒。然而，在投放的時(shí)候，必須保證適量。除此之外，充分利用軟測量對(duì)出水水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測，并且將其成本與其它運(yùn)行成本建成評(píng)價(jià)函數(shù)，借助*化理論與方法，明確代價(jià)函數(shù)取*值，對(duì)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(duì)運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測本質(zhì)就是一種模式識(shí)別過程，指的就是將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分成兩種情況，即正常運(yùn)行、異常運(yùn)行。所以，在污水處理過程中，需要利用模式分類方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)別，之后根據(jù)數(shù)據(jù)模式展開故障診斷。針對(duì)于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)zui小化準(zhǔn)則的支持向量機(jī)方法因?yàn)榻Y(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(duì)污泥膨脹進(jìn)行判斷。
COD的測試分析是廢水處理調(diào)試運(yùn)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(dòng)和對(duì)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(diǎn)： 
  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(duì)運(yùn)行工況作出調(diào)整，保證廢水處理系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行； 

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  2）作為一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，反映各處理單元的運(yùn)行情況及處理效率等； 
  3）為整個(gè)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。化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中的有機(jī)污染物時(shí)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(shí)，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻作氧化劑時(shí)，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(duì)穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間有一點(diǎn)個(gè)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(duì)諸如溶解氧、曝氣量等產(chǎn)生影響，同時(shí)對(duì)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(shí)踐的礎(chǔ)上，對(duì)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(duì)生化培養(yǎng)過程起著至關(guān)重要的作用。目前，盡管本項(xiàng)目廢水處理工程尚未做到對(duì)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(yùn)行階段中溫度的測量和分析依舊對(duì)生化污泥馴化培養(yǎng)過程起到指導(dǎo)性作用，它能夠?yàn)樯囵B(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(duì)系統(tǒng)運(yùn)行管理做出正確及時(shí)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(shí)，會(huì)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(huì)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℃。