在线模拟智能控制策略在分段进水SBR中的应用

赵冉 孙培德 王如意 焦亮 林逸文

摘 要：本文基于全耦合活性污泥模型3号（FCASM3）开发了一套集在线监测系统与动态模拟及控制系统于一体的自适应智能控制策略，并在分段进水结合间歇曝气的小试规模SBR系统运行中进行可靠性与技术性能评估，结果表明，（1）在线校核后的模型能够精确模拟系统中各污染物去除状况，尤其能够精准描述有机物的去除，氨氮的转化以及磷酸盐的去除过程，能够实时反映出SBR系统中的真实情况；（2）完成了基于模型预测控制的溶解氧动态优化，实现了溶解氧随水质动态变化的自适应智能化控制；（3）分段进水和间歇曝气相结合，获得最佳的同时脱氮除磷的SBR工艺运行方式。

关键词：FCASM3；动态水质监测；动态模拟；自适应智能控制；SBR

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0011-04

近年，随着污水排放标准的提升，众多污水处理厂面临着提标改造的难题，在污水处理過程中引入先进的模型和优化控制技术将变得迫切。尽管模型预测控制在污水处理厂中的应用为其带来很大的经济效益，但是因模型预测结果不可靠导致模型预测控制在污水处理厂的应用受到极大限制。

模型预测控制已广泛地应用于复杂流程工业过程，但是由于生物处理过程是一个非线性系统，难以建立精确的模型，一般的模型预测控制难以达到污水处理控制精度的需求，无法自适应动态的水质变化，导致控制精度无法保证[1-3]。本文通过水质在线监测系统与模型预测控制有效结合，在一定程度上克服了由于模型预测误差和某些不确定性干扰等的影响，实现了根据进水水质变化以及反应周期内营养物质去除情况溶解氧的自适应控制。……