以溶解氧濃度作為SBR法模糊控制參數

時間：2007-08-06 來源： 作者：曾薇 彭永臻 王淑瑩 高景峰 李探微

　　模糊控制在水處理領域已得到成功的應用，尤其是活性污泥法污水處理系統，它本身屬于復雜的動態工程系統，無法找到精確的模型來描述，目前研究較多的是對出水懸浮物進行預測和控制的動態活性污泥法模糊控制［1］；在高純氧活性污泥法中采取模糊控制，既能防止能量浪費，又能避免DO不足［2］。對硝酸態氮污染水脫氮處理的新方法—生物電極法采用模糊控制，有利于避免過量地投加有機物，節省運行費用［3、4］。
　　80年代以來，序批式活性污泥法（SBR法）用于處理間歇排放的水質水量變化很大的工業廢水取得了很大成功并被廣泛應用。SBR法的主要缺點是運行管理復雜，只有實現SBR法的自動控制，才能發揮其優勢。傳統的控制方法是時間程序控制和流量程序控制，即確定SBR法五個階段所需要的時間后，實現其計算機控制。而工業廢水的排放不僅是變化的或間歇的，而且其有機物濃度也隨時間變化很大，往往相差幾倍或十幾倍。如果按相同的反應時間控制SBR的運行，當進水濃度高時出水不達標，當進水濃度低時曝氣時間過長，浪費能源還易發生污泥膨脹。為了實現SBR法更高層次的計算機在線控制，必須尋找一個參數既能反映進水COD濃度的變化及反應過程中的降解情況，又能作為計算機控制參數，這也是深化SBR自動控制的重要研究課題。溶解氧濃度由于其能夠在線檢測、響應時間短、精確度高，人們在活性污泥法中圍繞溶解氧濃度已做了大量研究，包括用溶解氧濃度作為SBR法過程控制和反應時間控制參數［5］，在脫氮反應過程中以在線檢測的DO值模糊控制曝氣量［6］等。但未見到采用SBR法處理工業廢水時以在線檢測的DO值作為模糊控制參數的研究。

1 試驗設備與方法

　　SBR法試驗裝置如圖1所示。

　　反應器高70cm，直徑30cm，總有效容積38L，采用鼓風曝氣，轉子流量計調節曝氣量。在反應過程中在線檢測DO值，并根據DO值的變化在一定的時間間隔內取樣測定COD及混合液污泥濃度（MLSS）等指標。
　　試驗用石化廢水中含有乙酸、偏苯三酸及苯酐等多種有機化合物，加適量的自來水稀釋，使COD濃度在400～1900mg/L范圍內變化。由于原水中氮、磷元素含量極少，本試驗按BOD5∶N∶P=100∶5∶1的比例投加氯化銨（NH4Cl）和磷酸二氫鉀（KH2PO4）配制的營養液，并調整pH值為6～6.5，水溫控制在20 ℃左右。

2 試驗結果與分析

　　為了實現以DO作為SBR法運行過程中曝氣量及反應時間的模糊控制參數，必須尋找DO與有機物降解之間的規律性。因此，本試驗在兩種不同條件下研究DO濃度對反應過程的影響。
2.1 同一進水濃度不同曝氣量

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