申请日2013.04.01
公开(公告)日2013.07.10
IPC分类号G05B13/02; C02F3/14; G05D7/00
摘要
本发明涉及一种污水处理智能优化控制曝气量的方法，其特点是采用多种智能控制方法相结合的控制方式，使各个曝气池溶解氧浓度始终保持在目标要求范围内。采用模糊专家控制的方法对鼓风机频率控制，实现曝气量的精确调节。采用预测控制技术和模糊控制技术相结合的办法对气体流量调节阀进行控制，实现对两个或多个并行的生物曝气池的曝气量有效分配。采用模糊控制对流量阀门的控制和鼓风机频率的控制中存在控制作用耦合的现象进行解耦，以便更好的满足水质要求和节能的要求。
权利要求书
1.一种污水处理智能优化控制曝气量的方法，其特征在于，将溶解氧浓 度测量仪采集检测的各个曝气池溶解氧浓度和溶解氧浓度设定值经过 专家知识库推出一组溶解氧浓度特征值，并将此溶解氧浓度特征值经 过模糊控制器进行推算，计算出最佳的鼓风机曝气量，来精确调节鼓 风机频率;根据检测到的鼓风机总管曝气量，经过自学习专家解耦控 制器计算出一组阀位开度的加权值;此加权值与各个曝气池中的溶解 氧浓度通过气体流量调节阀模糊解耦智能控制推出一组精确的气动调 节阀阀位开度，能够对曝气量进行有效的分配。
说明书
污水处理智能优化控制曝气量的方法
技术领域
本发明涉及一种污水曝气智能优化控制方法，特别是用于目前大多数 污水处理厂曝气工艺是两个或多个并行的生物曝气池，实现在线精确 控制曝气量。
背景技术
在目前的控制技术中，大多数污水处理厂采用两个简单的单回路控制 对溶解氧浓度进行调节。一是采用溶解氧浓度检测仪和鼓风机作为简 单的控制回路。当溶解氧浓度大于设定值时，调小鼓风机频率;当溶 解氧溶度过大时，调大溶解氧浓度。二是采用溶解氧浓度检测仪和气 体流量调节阀作为控制回路。当两个或多个并行的生物曝气池溶解氧 浓度出现不平衡时，一般采用人工手动控制或采用简单的专家控制系 统对溶解氧浓度进行控制。上述控制方法缺点在于：多个曝气池的气 体流量阀门的控制和鼓风机频率的控制中存在控制作用耦合的现象， 不能准确的控制溶解氧浓度。
本发明针对目前我国大多数污水处理厂曝气工艺一般由两个或多个并 行的生物曝气池组成，活性污泥法污水处理自动化水平相对落后的现 状，进行探索应用智能控制策略的可行性与有效性。由于污水处理过 程中原生污水的水质不稳定，外界环境干扰严重，在净水手段上主要 是利用微生物的生命活动来清除有机物，影响污水处理效果的因素很 多，因此，建立污水过程的精确模型十分困难，而基于精确数学模型 的各种控制方法对污水处理过程的控制也就显得更加难以取得理想的 效果。所以采用先进的优化控制方法，对控制溶解氧浓度有着十分重 要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水处理智能优化控制曝气量的方法，针对 目前大多数污水处理厂曝气工艺一般是两个或多个并行的生物曝气池 ，曝气池的运行环境(如污泥量等其他因素)不同导致需要的曝气量 不同，采用鼓风机曝气量专家模糊智能控制和气体流量调节阀模糊解 耦智能控制，对曝气流量进行精确控制，使得每个曝气池溶解氧浓度 达到目标要求，出水达到既定的污水排放标准，从而减少鼓风机耗电 量、节约运营成本。
本发明的技术内容叙述如下：
本发明采用的技术方案是在线控制曝气流量：将溶解氧浓度测量仪采 集检测的各个曝气池溶解氧浓度和溶解氧浓度设定值经过专家知识库 推出一组溶解氧浓度特征值，并将此溶解氧浓度特征值经过模糊控制 器进行推算，计算出最佳的鼓风机曝气量，来精确调节鼓风机频率; 根据检测到的鼓风机总管曝气量，经过自学习专家解耦控制器计算出 一组阀位开度的加权值;此加权值与各个曝气池中的溶解氧浓度通过 气体流量调节阀模糊解耦智能控制推出一组精确的气动调节阀阀位开 度，能够对曝气量进行有效的分配。
具体步骤如下：
1)对鼓风机频率的控制采用专家模糊智能控制方式;
2)对系统曝气池溶解氧浓度进行滤波处理，滤掉不合理的干扰值，显 示出现场参数的整体变化趋势;
3)采用自学习专家解耦控制器控制方式解决气体流量调节阀门的控制 和鼓风机频率的控制中存在控制作用耦合关系;
4)采用模糊解耦智能控制对各个曝气池气体流量调节阀进行有效的调 节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用鼓风机曝气量专家模糊智能控制和气体流量调节阀模糊解耦智能 控制，对曝气流量进行精确控制，使得每个曝气池溶解氧浓度达到目 标要求，出水达到既定的污水排放标准，从而减少鼓风机耗电量、节 约运营成本。
