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污水處理智能控制的研究應(yīng)用以及發(fā)展

智能控制是自動(dòng)控制發(fā)展的高級(jí)階段，是人工智能、控制論、系統(tǒng)論和信息論等多種學(xué)科的高度綜合與集成，它主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、學(xué)習(xí)控制和專家控制等。智能控制在各種非穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)工程系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛與深入，特別是近年來取得的研究與應(yīng)用成果更受矚目。由于污水處理的運(yùn)行費(fèi)用是龐大的、長(zhǎng)期的，如果通過有效的控制能將城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省1%，也是個(gè)天文數(shù)字。由此可見，加強(qiáng)城市污水處理系統(tǒng)智能控制的研究非常必要。 1國(guó)內(nèi)外自控技術(shù)現(xiàn)狀分析 發(fā)達(dá)國(guó)家在二級(jí)處理普及以后投入大量資金和科研力量加強(qiáng)污水處理設(shè)施的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行和管理，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制、報(bào)警、計(jì)算和瞬時(shí)記錄。美國(guó)在20世紀(jì)70年代中期開始實(shí)現(xiàn)污水處理廠的自動(dòng)控制，目前主要污水處理廠已實(shí)現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試和控制。80年代以來在美國(guó)召開了兩次水處理儀器和自動(dòng)化的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，會(huì)上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動(dòng)化已發(fā)展到實(shí)用水平。與國(guó)外相比，我國(guó)污水處理自動(dòng)化控制起步較晚，進(jìn)入90年代以后污水處理廠才開始引入自動(dòng)控制系統(tǒng)，但多是直接引進(jìn)國(guó)外成套自控設(shè)備，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理廠應(yīng)用很少。 近年來，國(guó)內(nèi)外均有學(xué)者對(duì)污水處理自動(dòng)控制工藝進(jìn)行研究，以尋求更精確、更可靠的方法實(shí)施自動(dòng)控制。Zipper等開發(fā)了適用于小型污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于氧化還原電位(ORP)的控制器。這個(gè)控制器自動(dòng)工作，并可以在硝化和反硝化之間進(jìn)行優(yōu)化，從而減少能耗，他們?cè)谥性囍邪l(fā)現(xiàn)，污水處理廠的實(shí)際負(fù)荷與ORP曲線變化具有很強(qiáng)的相關(guān)性。采用兩點(diǎn)ORP控制保證了在增加負(fù)荷時(shí)硝化時(shí)間占運(yùn)行時(shí)間的比率也隨之增加，這些都為開發(fā)小型污水處理廠控制規(guī)則奠定了基礎(chǔ)。 John等采用兩種SBR反應(yīng)器對(duì)家禽生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，并且評(píng)價(jià)了它們的處理效率，同時(shí)也考察了脫氮與反應(yīng)器ORP之間的關(guān)系，并且使用了用于