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污水處理智能控制的研究應(yīng)用以及發(fā)展

智能控制是自動控制發(fā)展的高級階段，是人工智能、控制論、系統(tǒng)論和信息論等多種學(xué)科的高度綜合與集成，它主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、學(xué)習(xí)控制和專家控制等。智能控制在各種非穩(wěn)定的動態(tài)工程系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛與深入，特別是近年來取得的研究與應(yīng)用成果更受矚目。由于污水處理的運行費用是龐大的、長期的，如果通過有效的控制能將城市污水處理廠的運行費用節(jié)省1%，也是個天文數(shù)字。由此可見，加強城市污水處理系統(tǒng)智能控制的研究非常必要。 1國內(nèi)外自控技術(shù)現(xiàn)狀分析 發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設(shè)施的監(jiān)測、運行和管理，實現(xiàn)了計算機控制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀(jì)70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制，目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學(xué)術(shù)會議，會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平。與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，但多是直接引進國外成套自控設(shè)備，國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應(yīng)用很少。 近年來，國內(nèi)外均有學(xué)者對污水處理自動控制工藝進行研究，以尋求更精確、更可靠的方法實施自動控制。Zipper等開發(fā)了適用于小型污水處理廠的自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于氧化還原電位(ORP)的控制器。這個控制器自動工作，并可以在硝化和反硝化之間進行優(yōu)化，從而減少能耗，他們在中試中發(fā)現(xiàn)，污水處理廠的實際負(fù)荷與ORP曲線變化具有很強的相關(guān)性。采用兩點ORP控制保證了在增加負(fù)荷時硝化時間占運行時間的比率也隨之增加，這些都為開發(fā)小型污水處理廠控制規(guī)則奠定了基礎(chǔ)。 John等采用兩種SBR反應(yīng)器對家禽生產(chǎn)廢水進行處理，并且評價了它們的處理效率，同時也考察了脫氮與反應(yīng)器ORP之間的關(guān)系，并且使用了用于