微粒群算法在SBR污水处理系统中的应用

张亚鹤

(同济大学，上海 201804)

污水处理系统就是采用工程技术措施对生产废水进行处理,减轻乃至消除污水对环境的污染,改善和保持水环境质量,保障人民健康以及有效地、合理地综合利用水资源。污水处理过程是一个具有大时滞、非线性、强干扰的复杂控制对象,要控制的参数例如温度、pH值、生物需氧量(Biochemical Oxygen De-mand,BOD)、溶解氧浓度(Dissolved Oxygen,DO)值等之间相互影响并有大的滞后,同时各个参数随生产的变化而不确定地变化。污水处理系统需要一系列行之有效的处理技术,除了加强污染源的控制和管理,采用不排或少排废水的先进工艺外,还应开发多种污水处理的新工艺算法、新设备、新材料,并利用当代先进技术,将计算机技术引入到污水处理系统中,把现代先进的控制策略[1]应用于污水处理系统中,使污水处理日益精确化、快速化,并不断连续化、自动化及网络化,从而从局部到全局提高污水处理效率,降低污水处理成木。近年来发展起来的智能控制在复杂控制对象中的成功应用为这类系统的自动控制提供了一种新方法[2]。本文将详细介绍微粒群算法在污水处理控制系统的应用,以方便读者的进一步研究。

1 SBR污水处理系统

间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process,SBR)作为一种新技术不论在工业企业还是城市污水处理中均得到了广泛的应用。

图1 SBR操作流程图

SBR操作过程主要由进水(Fill)、反应(Aerate)、沉淀(Settle)、出水(Discharge)和空闲(Idle)5个阶段组成,操作流程如图1。从污水进入到待机时间结束作为一个周期,在一个周期内,所有的操作都在SBR反应池中依次进行,反应池中有曝气装置和搅拌装置。……