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以溶解氧浓度作为SBR法模糊控制参数
时间:2007-08-06  来源:  作者:曾薇 彭永臻 王淑莹 高景峰 李探微
 

3 SBR反应时间模糊控制表

E

CE

 

PS

PM

PB

 

u

 

PS

0

0

0

 

PM

0

0

0

 

PB

0

 

表示停止曝气

 

  当DO的误差为PSPM时,无论DO的变化速率如何,均维持原有的曝气量,避免因曝气时间不够而使出水达不到排放标准。只有当E达到PB,CE达到PMPB,才认为有机物不再被降解,应该停止曝气。
  将3.13.2阐述的内容结合起来,便可以DO作为控制参数,实现对SBR法曝气过程和反应时间的模糊控制。当然,任何一种控制方法都无法保证每一次预测和控制都是准确无误的,有时难免会出现异常现象。例如:根据810minDO值预知反应时间为120min左右,可是在90min就出现了DO迅速大幅度升高的现象,说明COD的预测值大于实际值。如果这种情况发生,此时不应该再调整曝气量,为防止因较早停止曝气而使出水不达标,只能改变反应时间控制规则中的某些参数,使控制规则更为严格。本试验中DO升高的幅度由正常时的3.5 mg/L提高到4.5 mg/LDO变化速率也由0.30 mg/(L·min)提高到0.35 mg/(L·min),即只有Ei≥4.5 mg/L,CEi≥0.35 mg/(L·min),才可以停止曝气。还有另外一种相反的情况,就是预测的反应时间为90 min,而实际运行至120 min DO仍没有迅速大幅度升高,说明COD的预测值小于实际值。如果这种情况发生,则应放宽控制规则,将Ei3.5mg/L降到2.5 mg/L,CEi0.30 mg/(L·min)降到0.20 mg/(L·min),即Ei≥2.5 mg/L,CEi≥0.20mg/(L·min),就可以停止曝气。因此,在对反应时间进行控制时,既要根据在线检测的DO变化情况,也要参考前面的预测结果,如果有上述的异常情况发生,就要采取不同的控制规则,保证控制效果和系统的正常运行。?

4 结论

  ① 采用SBR法处理石油化工废水,有机物降解初期(810 min)的溶解氧浓度对整个反应过程有重要影响。如果初始DO值过高必将导致反应过程DO值的普遍过高,不但不会有效地缩短反应时间,反而会增大运行费用。相反,如果 DO值过低,则延长了反应时间,而且容易引起污泥膨胀。
  ② 可以用反应初始阶段溶解氧浓度作为SBR法曝气量的模糊控制参数。假定每一反应周期初始曝气量相同,可根据反应开始后较短时间内(810 minDO值的变化情况预测进水COD浓度,进而调整到该浓度下适宜的曝气量。在反应过程中,也可以根据DO变化情况对曝气量进行再一次调整。
  ③ SBR反应器内,当有机物达到难降解程度时,DO迅速大幅度升高,这一变化特点可用模糊语言变量加以描述,实现对SBR反应时间的模糊控制。

参考文献:
1Tsai Y P et al?. Effluent Suspended Solid Control of ActivatedSludge Process by Fuzzy Control ApproachJ.Wat Environ Res1996,68(6)1045-1053.
2Mark T Yin.Fuzzy Logic Process Control of HPO-ASJ. Journal of Environmental Engineering,1996.
3]彭永臻,王淑莹,周利等.生物电极脱氮工艺的在线模糊控制研究()J.中国给水排水,1999,152.
4]彭永臻,王淑莹,周利等.生物电极脱氮工艺的在线模糊控制研究()J.中国给水排水,1999154.
5]王淑莹,彭永臻,周利.用溶解氧浓度作为SBR法过程控制和反应时间控制参数.中国环境科学,199818(5)415-418.
6Ferrer J. Energy Saving in The Aeration Process by Fuzzy Logic ControlJ.Wat Sci Tech199838(3)209-217.


基金项目:国家自然科学基金资助项目(59878016);黑龙江省自然科学基金资助项目

作者简介:曾薇(1974-),女,黑龙江巴彦人,哈尔滨建筑大学在读博士研究生,研究方向:污水生物处理及SBR法的模糊控制。
电话:(0451)6282443?

 

 

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