[發(fā)明專利]SBR污水處理工藝中的串級控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710940608.6 | 申請日： | 2017-10-11 |
| 公開（公告）號： | CN107720946B | 公開（公告）日： | 2020-11-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張智煥;裘君 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院 |
| 主分類號： | C02F3/12 | 分類號： | C02F3/12;C02F3/28 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241 | 代理人： | 毛翔威 |
| 地址： | 315100 浙江省寧波市高*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | sbr 污水處理 工藝 中的 控制 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種串級控制方法，特別是一種SBR污水處理工藝中的串級控制方法，其采用足夠組已知每立方厘米的污水中氨氮、溶解氧、溫度以及流量的對應(yīng)值來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；在每立方厘米的污水中氨氮值與溶解氧值之間建立映射關(guān)系，當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型權(quán)值訓(xùn)練完成后，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算每立方厘米的污水中對應(yīng)的氨氮值；然后采用串級控制方法，控制生化反應(yīng)池內(nèi)每立方厘米的污水中氨氮值逐步接近神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算當(dāng)前每立方厘米的污水中氨氮值，直至相同。其解決了“SBR污水處理過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能，并優(yōu)化容解氧、氨氮的目的”的技術(shù)問題，具備控制精準(zhǔn)度高，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的等一系列優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種串級控制方法，特別是一種SBR污水處理工藝中的串級控制方法。
背景技術(shù)
SBR是序批式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)。SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。尤其適用于間歇排放和流量變化較大的場合。
在污水處理過程中，溶解氧濃度的高低影響硝化過程和反硝化過程的進(jìn)行，硝化和反硝化過程的進(jìn)行對污水排放能否達(dá)標(biāo)有著至關(guān)重要的影響。但是，現(xiàn)階段SBR污水處理工藝中溶解氧濃度的控制精確度相對較差。
PI控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差，將偏差的比例和積分通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進(jìn)行控制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制的SBR污水處理工藝中的串級控制方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種SBR污水處理工藝中的串級控制方法，其采用：
一個自適應(yīng)的計算當(dāng)前引入每立方厘米的污水中氨氮與溶解氧的最佳比例值的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；一個實(shí)時監(jiān)測生化反應(yīng)池內(nèi)每立方厘米的污水中氨氮含量的氨氮傳感器；一個實(shí)時監(jiān)測生化反應(yīng)池內(nèi)每立方厘米的污水中溶解氧含量的溶解氧傳感器；一個輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與氨氮傳感器的電信號，利用反饋信號求和以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算并輸出的第一減法器；一個輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與溶解氧傳感器的電信號，利用反饋信號求和以實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算并輸出的第二減法器；一個輸入第一減法器的輸出電信號控制曝氣裝置的第一PI控制器；以及，一個輸入第二減法器的輸出電信號控制曝氣裝置的第二PI控制器；
其中，采用足夠組已知每立方厘米的污水中氨氮、溶解氧、溫度以及流量的對應(yīng)值來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；在每立方厘米的污水中氨氮值與溶解氧值之間建立映射關(guān)系，當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型權(quán)值訓(xùn)練完成后，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算每立方厘米的污水中對應(yīng)的氨氮值；
將當(dāng)前生化反應(yīng)池內(nèi)每立方厘米的污水中氨氮值V1與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算的當(dāng)前引入每立方厘米的污水中氨氮值V2通過第一減法器進(jìn)行對比作差，可定義誤差為：
e1＝v2-v1
第一PI控制器的輸出為：
u1＝PI(e1)
將當(dāng)前生化反應(yīng)池內(nèi)每立方厘米的污水中溶解氧值V3與第一PI控制器的輸出值u1通過第二減法器進(jìn)行對比作差，可定義誤差為：
e2＝u1-V3
第二PI控制器的輸出為：
u2＝PI(e2)
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