污水處理過程建模與控制

【摘要】：隨著污水處理工藝水平的迅猛發(fā)展,對污水處理自動化的要求也越來越高。由于污水處理過程具有多變量、非線性和大滯后等特點,因此難以對污水處理過程進行精確建模,導(dǎo)致了當前污水處理過程自動化水平相對落后的現(xiàn)狀。針對當前我國嚴峻的水污染現(xiàn)實和大多數(shù)污水處理廠處理效率較低的現(xiàn)狀,本文進行了污水處理過程建模與控制研究,并此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了嘉興污水處理廠的全廠控制系統(tǒng)。 首先簡單敘述了相關(guān)的控制理論和控制系統(tǒng)概念,對當前國內(nèi)外污水處理過程自動控制現(xiàn)狀進行了綜述,并在此基礎(chǔ)上介紹了各種污水處理工藝,其中著重介紹了活性污泥處理工藝。 根據(jù)嘉興污水處理廠的污水處理工藝和工廠實際運行情況,在活性污泥數(shù)學1號模型(Activated Sludge Model,ASM1)基礎(chǔ)上,建立了簡化活性污泥數(shù)學模型,并采用污水處理廠的原始數(shù)據(jù)對數(shù)學模型進行了校正。根據(jù)污水處理廠的水質(zhì)數(shù)據(jù),對污水處理廠的曝氣池運行狀況進行了預(yù)測研究。 進行了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的污水處理廠曝氣池預(yù)測研究。通過采集污水處理廠的實際運行數(shù)據(jù)建立了訓練數(shù)據(jù)集,采用訓練數(shù)據(jù)集進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練,最后建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,并采用測試數(shù)據(jù)集測試了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測性能,其中所采用的測試數(shù)據(jù)集與活性污泥預(yù)測研究中是相同的。通過比較神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型和活性污泥數(shù)學模型的預(yù) 【關(guān)鍵詞】：污水處理 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 模型 預(yù)測 控制
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：X703.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 前言10-14
• 1.1 水污染與污水處理現(xiàn)狀10-11
• 1.2 污水處理過程自動控制的意義11-12
• 1.3 研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 污水處理過程先進控制技術(shù)14-22
• 2.1 控制系統(tǒng)簡介14-17
• 2.2 各工段先進控制的應(yīng)用17-21
• 2.2.1 pH控制17-18
• 2.2.2 曝氣池控制18-19
• 2.2.3 厭氧過程控制19-20
• 2.2.4 混凝劑投加控制20-21
• 2.2.5 其他工段控制21
• 2.3 小結(jié)21-22
• 第三章 污水處理過程生產(chǎn)工藝22-34
• 3.1 污水處理工藝概述22-24
• 3.2 活性污泥法24-28
• 3.3 污水處理廠總貌28-29
• 3.4 污水廠工藝概述29-33
• 3.5 小結(jié)33-34
• 第四章 活性污泥數(shù)學模型的應(yīng)用34-45
• 4.1 前言34-36
• 4.2 污水處理過程數(shù)學模型36-44
• 4.2.1 動態(tài)方程組36-41
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理41-43
• 4.2.3 模型參數(shù)取值43-44
• 4.3 小結(jié)44-45
• 第五章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在污水處理過程中的應(yīng)用45-57
• 5.1 前言45-48
• 5.1.1 發(fā)展歷史及現(xiàn)狀45-46
• 5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)46-48
• 5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型48-55
• 5.2.1 BP學習算法48-51
• 5.2.2 BP算法流程圖51
• 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計51-53
• 5.2.4 模型預(yù)測結(jié)果比較53-55
• 5.3 小結(jié)55-57
• 第六章 控制系統(tǒng)分析與設(shè)計57-67
• 6.1 前言57-58
• 6.2 上位機控制系統(tǒng)58-60
• 6.3 下位機控制系統(tǒng)60-65
• 6.3.1 提升泵房分控站61-62
• 6.3.2 曝氣池分控站62-64
• 6.3.3 污泥回流分控站64-65
• 6.4 小結(jié)65-67
• 第七章 總結(jié)與展望67-70
• 7.1 全文總結(jié)67
• 7.2 研究展望67-70
• 參考文獻70-75
• 附錄75-89
• 致謝89-90
• 本人碩士期間完成和參與的學術(shù)論文及項目90

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