以溶解氧浓度作为SBR法模糊控制参数.doc

1 以溶解氧浓度作为 SBR 法模糊控制参数摘要: 采用 SBR 法处理石油化工废水, 根据反应器内有机物降解与溶解氧浓度(DO) 的相关性, 提出了以 DO 作为 SB R 法的模糊控制参数。通过大量试验, 总结出反应初始阶段(8~ 10 min ) 溶解氧浓度不仅能够间接地反映进水有机物浓度( COD ) ,而且对整个反应过程都有重要影响。溶解氧的高低主要受曝气量大小控制, 因此可根据初始阶段溶解氧的浓度及变化情况预测进水有机物浓度, 进而实现对曝气量的模糊控制。同时,还发现当有机物不再被降解时, DO 迅速大幅度升高,可根据 DO 变化这一特点实现对反应时间的模糊控制。蕌关键词: COD DO SBR 模糊控制 Fuzzy Control of SBR Process Using DO as Parameter Abstract : Petrochemical wastewater was treated by SBR 2 process using DO as fuzzy control parameter in considering the relationship between anic matter degradation and DO concentration. It was concluded by many experiments that DO concentration during the initial reaction stage (8~ 10 min) not only was related to influent COD, but also affected the whole reaction process significantly. The influent COD could be predicted by the concentration and the ranging of DO in initial stage and the fuzzy control of aeration was realized since DO was mainly controlled by aeration volume. The fuzzy control of reaction time could also be realized based on the fact that DO went up quickly when the degradation anic matter stopped. Keywords: COD; DO; SBR; fuzzy control 模糊控制在水处理领域已得到成功的应用,尤其是活性污泥法污水处理系统,它本身属于复杂的动态工程系统, 无法找到精确的模型来描述, 目前研究较多的是对出水悬浮物进行预测和控制的动态活性污泥法模糊控制[1]; 在高纯氧活性污泥法中采取模糊控制, 既能防止能量浪费,又能避免 DO 不足[ 2] 。对***态氮污染水脱氮处理 3 的新方法—生物电极法采用模糊控制, 有利于避免过量地投加有机物,节省运行费用[ 3、4]。 80 年代以来,序批式活性污泥法( SBR 法)用于处理间歇排放的水质水量变化很大的工业废水取得了很大成功并被广泛应用。 SBR 法的主要缺点是运行管理复杂, 只有实现 SBR 法的自动控制, 才能发挥其优势。传统的控制方法是时间程序控制和流量程序控制, 即确定 SBR 法五个阶段所需要的时间后, 实现其计算机控制。而工业废水的排放不仅是变化的或间歇的,而且其有机物浓度也随时间变化很大,往往相差几倍或十几倍。如果按相同的反应时间控制 SBR 的运行, 当进水浓度高时出水不达标, 当进水浓度低时曝气时间过长, 浪费能源还易发生污泥膨胀。为了实现 SB R 法更高层次的计算机在线控制, 必须寻找一个参数既能反映进水 COD 浓度的变化及反应过程中的降解情况,又能作为计算机控制参数,这也是深化 SBR 自动控制的重要研究课题。溶解氧浓度由于其能够在线检测、响应时间短、精确度高,人们在活性污泥法中围绕溶解氧浓度已做了大量研究, 包括用溶解氧浓度作为 SBR 法过程控制和反应时间控制参数[ 5] ,在脱氮反应过程中以在线检测的 DO 值模糊控制曝气量[ 6 ]等。但未见到采用 SBR 法处理工业废水时以在线检测的 DO 值作为模糊控制参数的研究。 4 1 试验设备与方法 SBR 法试验装置如图 1 所示。反应器高 70cm , 直径 30cm , 总有效容积 38L , 采用鼓风曝气,转子流量计调节曝气量。在反应过程中在线检测 DO 值,并根据 DO 值的变化在一定的时间间隔内取样测定 COD 及混合液污泥浓度( MLS