活性污泥法污水處理中溶解氧濃度和硝態(tài)氮去除的控制

【摘要】：在生活污水處理中有機物的去除和微生物以及環(huán)境中氧氣的濃度有直接的關系，因此溶解氧的控制和含氮有機物的去除是污水處理中兩個重要部分。為此，本文依據(jù)國際水協(xié)會公布的活性污泥法1號模型建立了單生化反應池模型，并通過與基準仿真模型(BSM1)的反應池出水水質進行對比驗證了單生化反應池模型的合理性。 依據(jù)單生化反應池模型對溶解氧曝氣和硝態(tài)氮去除過程作為研究對象。首先經(jīng)過模型簡化，并依據(jù)系統(tǒng)辨識得到了氧氣傳遞速率和溶解氧濃度之間的一階時滯模型。之后根據(jù)所得到的溶解氧模型，并基于內?？刂评碚搶τ趦饶？刂破鲄?shù)整定方法進行改進，并將改進參數(shù)整定方法應用在溶解氧濃度控制系統(tǒng)中，并基于Matlab驗證了改進的PID參數(shù)整定策略下有機碳能取得較好的去除情況。然后基于硝態(tài)氮簡化模型仿真平臺，得到進水量、外加碳源和需處理的硝態(tài)氮之間的關系，基于改進后的PID參數(shù)整定方法，比較了有機碳反饋控制和硝態(tài)氮前饋-反饋控制作用下硝態(tài)氮的去除和外加碳源的需求情況。通過比較發(fā)現(xiàn)硝態(tài)氮前饋-反饋能夠取得較好的硝態(tài)氮去除效果和較少的外加碳源量。 【關鍵詞】：活性污泥 溶解氧模型 硝態(tài)氮模型 PID控制 參數(shù)整定
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 項目背景7-9
• 1.2 目的和意義9-10
• 1.3 活性污泥法的發(fā)展10-11
• 1.4 國內外的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.5 本章小結13-15
• 第二章 污水處理基礎15-25
• 2.1 生活污水15-16
• 2.2 污水處理系統(tǒng)基本方法16-21
• 2.3 活性污泥法污水處理21-24
• 2.4 本章小結24-25
• 第三章 單生化反應池模型25-37
• 3.1 活性污泥中物質反應速率25-27
• 3.2 活性污泥法基準仿真模型（BSM1）27-28
• 3.3 單生化反應池28-35
• 3.3.1 單生化反應池模型29-30
• 3.3.2 單生化反應池模型驗證30-35
• 3.4 本章小結35-37
• 第四章 溶解氧濃度控制37-65
• 4.1 活性污泥法中的曝氣系統(tǒng)37-40
• 4.2 溶解氧模型40-47
• 4.3 基于內?？刂频?PID 參數(shù)整定的改進方法47-56
• 4.3.1 內模控制器設計47-50
• 4.3.2 內模 PID 控制器參數(shù)整定的改進方法50-56
• 4.4 改進的 PID 參數(shù)整定方法在溶解氧濃度控制中的應用56-64
• 4.4.1 常用的 PID 控制器參數(shù)整定方法57
• 4.4.2 PID 參數(shù)整定方法的比較57-59
• 4.4.3 改進 PID 參數(shù)整定方法在溶解氧控制中的應用59-64
• 4.5 本章小結64-65
• 第五章 硝態(tài)氮去除模型的控制65-79
• 5.1 生物除氮過程65-68
• 5.2 硝態(tài)氮去除模型68-72
• 5.3 改進的 PID 參數(shù)整定方法在硝態(tài)氮去除控制中的應用72-78
• 5.3.1 硝態(tài)氮控制系統(tǒng)72-73
• 5.3.2 硝態(tài)氮去除的控制效果73-78
• 5.4 本章小結78-79
• 第六章 總結與展望79-81
• 6.1 全文總結79-80
• 6.2 研究展望80-81
• 參考文獻81-89
• 附錄89-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文92-94

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