表3
SBR反應時間模糊控制表 |
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E |
CE |
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PS |
PM |
PB |
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△u |
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PS |
0 |
0 |
0 |
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PM |
0 |
0 |
0 |
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PB |
0 |
— |
— |
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注
—表示停止曝氣 |
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當DO的誤差為PS和PM時,無論DO的變化速率如何,均維持原有的曝氣量,避免因曝氣時間不夠而使出水達不到排放標準。只有當E達到PB,且CE達到PM或PB,才認為有機物不再被降解,應該停止曝氣。
將3.1、3.2闡述的內容結合起來,便可以DO作為控制參數,實現對SBR法曝氣過程和反應時間的模糊控制。當然,任何一種控制方法都無法保證每一次預測和控制都是準確無誤的,有時難免會出現異,F象。例如:根據8~10min的DO值預知反應時間為120min左右,可是在90min就出現了DO迅速大幅度升高的現象,說明COD的預測值大于實際值。如果這種情況發生,此時不應該再調整曝氣量,為防止因較早停止曝氣而使出水不達標,只能改變反應時間控制規則中的某些參數,使控制規則更為嚴格。本試驗中DO升高的幅度由正常時的3.5
mg/L提高到4.5
mg/L,DO變化速率也由0.30
mg/(L·min)提高到0.35
mg/(L·min),即只有Ei≥4.5
mg/L,CEi≥0.35 mg/(L·min),才可以停止曝氣。還有另外一種相反的情況,就是預測的反應時間為90
min,而實際運行至120
min DO仍沒有迅速大幅度升高,說明COD的預測值小于實際值。如果這種情況發生,則應放寬控制規則,將Ei由3.5mg/L降到2.5
mg/L,CEi由0.30
mg/(L·min)降到0.20
mg/(L·min),即Ei≥2.5
mg/L,CEi≥0.20mg/(L·min),就可以停止曝氣。因此,在對反應時間進行控制時,既要根據在線檢測的DO變化情況,也要參考前面的預測結果,如果有上述的異常情況發生,就要采取不同的控制規則,保證控制效果和系統的正常運行。?
4
結論
①
采用SBR法處理石油化工廢水,有機物降解初期(8~10
min)的溶解氧濃度對整個反應過程有重要影響。如果初始DO值過高必將導致反應過程DO值的普遍過高,不但不會有效地縮短反應時間,反而會增大運行費用。相反,如果
DO值過低,則延長了反應時間,而且容易引起污泥膨脹。
、
可以用反應初始階段溶解氧濃度作為SBR法曝氣量的模糊控制參數。假定每一反應周期初始曝氣量相同,可根據反應開始后較短時間內(8~10
min)DO值的變化情況預測進水COD濃度,進而調整到該濃度下適宜的曝氣量。在反應過程中,也可以根據DO變化情況對曝氣量進行再一次調整。
、
SBR反應器內,當有機物達到難降解程度時,DO迅速大幅度升高,這一變化特點可用模糊語言變量加以描述,實現對SBR反應時間的模糊控制。
參考文獻:
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[2]Mark
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[3]彭永臻,王淑瑩,周利等.生物電極脫氮工藝的在線模糊控制研究(一)[J].中國給水排水,1999,15(2).
[4]彭永臻,王淑瑩,周利等.生物電極脫氮工藝的在線模糊控制研究(二)[J].中國給水排水,1999,15(4).
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[6]Ferrer
J. Energy Saving in The Aeration Process by Fuzzy Logic Control[J].Wat
Sci Tech,1998,38(3):209-217.
基金項目:國家自然科學基金資助項目(59878016);黑龍江省自然科學基金資助項目
作者簡介:曾薇(1974-),女,黑龍江巴彥人,哈爾濱建筑大學在讀博士研究生,研究方向:污水生物處理及SBR法的模糊控制。
電話:(0451)6282443?