活性污泥过程关键性问题及控制策略研究

发布时间：2025-05-29 05:18

　　活性污泥过程是一个伴随着物质和能量的转换和传递的动态生化反应过程。由于受到污水处理过程中多变量、大时滞、强干扰和动态非线性等特征的影响,传统的控制策略往往难以获得令人满意的控制效果。此外,污水处理过程中还存在一些难以直接测量的重要参数,严重制约着污水处理控制系统自动化水平的提高。因此,研究新型智能优化控制算法不仅仅能丰富复杂过程的智能优化控制方法的理论意义,还能对污水处理系统的建模、智能控制器设计以及智能传感器设计具有一定的实用价值。论文以国际水协（IWA）和欧盟科学技术合作组织（COST）共同开发的基准仿真模型BSM1为基础,对污水处理过程智能控制中几个关键问题进行了深入研究。本论文的主要研究工作及创新点如下:1、针对活性污泥1号机理模型（ASM1）和二沉池模型进行详细阐述和分析,研究了活性污泥法的生化反映特性;然后对COST和IWA共同提出的活性污泥基准仿真模型（BSM1）进行了深入研究,并详细介绍了其评价标准;最后在MATLAB环境下建立BSM1,并用COST提供的数据验证了模型的准确性和稳定性。为下一步ASM1参数估计、智能控制器设计及BOD软测量技术研究奠定基础。2、针对ASM...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1活性污泥污水处理的工艺流程图

略及在线软测量方法，一方面，有利于提升污水处理的自动化水平，进水处理效率和出水水质，降低运行管理成本；另一方面，能够丰富复杂能优化控制理论，为解决其他类似的流程工业过程优化与控制难题提供鉴作用。活性污泥处理工艺与模型概述1污水处理工艺过程及分类活性污泥法污水处理技术主要利用污水....

图 2.1 BSM1 基准仿真模型的总体布局图

[48]。BSM1提供的活性污泥过程设备体布局图如图2.1所示，包含生化反应池和二沉池两部分[49]。生化反应池中前2个单元是厌氧池，是反硝化反应过程的主要场所，在缺氧的条件下反硝化细菌利用有机碳源和硝酸盐，将硝态氮还原成N2的过程；后3个单元为好氧池，是硝化反应....

图2.2二沉池模型

污泥排放污泥回流rrww图2.2二沉池模型Takács[51]“澄清-浓缩”过程动力想化处理，并假定颗粒性组分能s、总污泥X和双指数沉降速率ssJvXXminmax0,min,h'rXXoovvee....

图3.1改进布谷鸟算法与原始布谷鸟算法的寻优曲线

28（c）Griewank函数图3.1改进布谷鸟算法与原始布谷鸟算法的寻优曲线3.1中可以看出，对于这3个测试函数来说ICS算法相比标准、更准确的收敛至最优解或者更接近最优解。说明本章提出的CS算法的收敛速度和收敛精度得到有明显改善。深入验证ICS算法....

本文编号：4048793