污水处理中人工神经网络应用研究的探讨

针对污水处理系统的时变性、非线性、复杂性和不确定性的特点,提出应用人工神经网络技术对其控制,实现污水处理系统自动控制。简述了目前广泛应用于废水处理的神经网络以及建模原理。结合国内外研究动态,分析了人工神经网络在污水处理领域取得的成果,结果表明:在污水处理中引入神经网络智能控制是一种提高处理效率、降低运行成本的有效方法,国内在污水处理的神经网络智能控制的研究与国外有较大的差距,国内的研究及应用还处在发展阶段,应当加强。并对神经网络待解决的问题和发展趋势作了讨论。     

污水处理智能控制与优化控制方法及应用

论述目前污水处理中的智能控制与优化控制方法的研究与应用现状,对模糊控制技术、神经网络软测量与控制、优化控制等方法进行了分析,指出在污水生物处理中引入智能控制是一种提高处理效率、降低运行成本的有效方法.污水处理最优控制能使系统运行稳定可靠,出水水质达到预定标准,而且使出水水质满足要求不增加处理成本.     

含油废水处理系统的自控设计

油脂化工企业的生产废水主要含有动植物油脂、甘油、磷脂、脂肪酸等有机污染物,这类废水一般采用隔油、气浮和生化法相结合的工艺进行处理。电仪控制系统是保证废水处理可靠性和处理效率的关键。废水的絮凝过程需进行pH值控制,储槽和处理池需进行液位控制,生化处理过程和刮渣系统需进行电气联锁控制,另外,废水处理的结果也需要进行自动在线监测。     

A/O脱氮工艺实时控制对策的试验研究

以人工合成废水为研究对象,系统研究了提高A/O(anoxic/oxic)工艺氨氮和硝酸氮去除效率的实时控制对策.氨氮控制的本质是通过控制DO设定值和好氧区体积大小使出水氨氮浓度达标排放.硝酸氮控制的本质在于高效利用缺氧区反硝化潜力,为此建立了以调节内循环回流量或(和)外碳源投加量维持缺氧区末端硝酸氮浓度处于设定值的实时控制对策.系统控制采用两级结构,高水平监控层用来选择低水平执行层的设定值,而低水平执行层对DO值、好氧区体积、内循环回流量和外碳源投加量进行直接控制,试验表明上述控制对策可以显著提高系统脱氮效率,降低出水氨氮和硝酸氮浓度,并最大程度节约运行费用.     

工业废水处理过程污泥减量化研究

根据废水处理的工艺特点,从产生污泥的工艺单元着手减少污泥的产量,是污泥减量化的重要途径。研究表明,在高浓度酒精废水的处理过程中,通过控制厌氧反应温度,UASB反应器的结构以及污泥回流的路线,可以有效减少污水处理系统的污泥产量,并且不影响废水处理效率。该研究结果从工艺设计角度最大限度地减量化污泥的处置,对降低污泥处理运行费用,实现废水处理系统的良性运转有着积极的作用。     

溶气吸附法处理有机废水

介绍了一种先进的有机废水处理系统。该系统能有效地将碳的物理吸附和生物降解进行结合,提高处理效率。由于废水经溶气后进入吸附塔,有利于微生物的代谢,使处理后出水中 COD 小于10mg/l。其 COD 去除率为96～98%。该系统不仅出水水质好,而且能耗低,活性碳再生周期长。     

石油化工废水处理的流程选择和发展方向

采用新技术、选择确切的流程、系统全面地解决各类不同石油化工废水的处理,将我国的石化废水处理技术提高到新的水平,用到生产上去,改善环境,是当前探讨的重要课题。现就石油化工废水处理流程选择、以能耗表示的经济合理性和当前的发展方向作初步的讨论。     

以DO、ORP、pH作为两段SBR工艺的实时控制参数

介绍了在传统SBR脱氮工艺的基础上 ,开发的用于处理COD和氮浓度较高的工业废水的两段SBR系统 (TSSBR) .根据传统SBR工艺在反应过程中 ,当COD不再被降解 ,而硝化反应又没有开始时 ,DO迅速大幅度升高以及pH曲线上出现的拐点 ,可以将COD降解与硝化反应分割开 ,先后在不同的反应器内进行 ,分别命名为SBR1和SBR2 ,避免高COD浓度对硝化反应的冲击 ,提高处理效率 .利用在线检测的DO、ORP和pH参数实时控制SBR1、SBR2各个生化过程的反应时间 ,解决了两段SBR系统的自动控制问题 ,可以使系统长期稳定运行 ,保证出水水质 ,节约能耗 .采用实时控制策略 ,并控制系统温度在 3 0℃左右 ,可将SBR2的硝化反应控制在亚硝酸型硝化结束 .采用该工艺处理石化废水 ,COD去除率达到 90 %～ 95 % ,3 0℃时的比硝化反应速率达到 0 3kg(NH4 N) (kg(MLSS)·d) ,出水已检测不出氨氮和硝态氮     

城市夜景照明灯光污染智能控制技术研究

为了降低城市夜景照明灯光对环境的污染,需要进行灯光污染智能控制,根据环境地理和人文状况进行灯光实时调节,实现灯光随环境的智能控制,降低电能消耗的同时,减少灯光污染。提出基于模糊PID技术的城市夜景照明灯光污染智能控制技术。构建三层模糊PID神经网络模型进行城市夜景照明灯光污染控制模型设计,设计控制算法,以灯光强度、环境亮度以及灯光的功率损耗为约束参量,进行灯光控制律优化。采用该方法进行城市夜景照明灯光污染智能控制的可靠性较好,降低了灯光污染。     

利用聚合物处理造纸废水的研究

本文采用三种合成聚合物对江西抚州造纸厂废水进行絮凝处理。通过正交试验，确定影响废水处理的主要控制因素。实验结果表明：合成聚合物互处理造纸废水，能有效地降低废水的化学耗氧量，色度及悬浮物，具有污泥沉降速度快，污泥脱水效率高等优点。     

基于深度学习和物联网技术的智慧污水管控系统

在智慧城市建设中,水资源的智慧化管理是其不可或缺的一环,智慧水务对促进城市的长期健康发展意义重大。以青岛市某精细化工厂为例,将人工智能技术与物联网技术相结合并运用于该化工厂智慧污水管控系统中,通过一系列传感器采集动态数据,实现对水质质量的实时监测。该智慧污水管控系统应用深度学习中的长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络对设备故障进行预测,设计并实现了基于强化学习和专家系统的智能运行模块对该污水处理装置进行管理。初步实验结果表明:该系统可以实现对小型化、分布式的智慧污水管控系统的智能运行和预测性维护,具有可行性且运行稳定。     

城市污水处理厂化学除磷工艺精确控制技术研究进展

现今自动控制系统已经广泛应用于城市污水处理厂。总结归纳了污水处理厂的化学除磷工艺,重点对加药过程控制的类型,包括手动控制系统、自动控制系统、智能控制系统进行较为详细的论述。最后针对传统污水处理厂存在的问题和不足,提出研究污水处理厂化学除磷工艺精确控制系统技术的必要性。     

人工智能技术对长江流域水污染治理的思考

随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,促使水污染严重的长江流域需从污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制、水污染监测系统的构建开展水污染治理研究.传统的水污染处理技术存在污染物去除效率预测精度较低、污水优化控制成本较高、水污染监测滞后效应严重的问题.人工智能技术能够有效克服上述问题,因此通过梳理国内外学者利用人工智能技术在污水污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制及水污染监测系统的构建等方面的研究成果,为全面加强长江流域水污染治理能力提供科学可靠的技术指导.结果表明:①利用人工神经网络技术（径向基神经网络、多层前馈网络-人工神经网络、多层感知器神经网络）对污水污染物去除过程进行建模与优化,为精确预测长江流域重金属（Cr、Cu）、营养盐（TN、TP）、持久性有机污染物〔PBDEs（多溴二苯醚）、HCH（六氯环己烷）〕的去除率提供重要参考价值.②采用污水处理的自动控制技术与人工智能技术（递归神经网络、支持向量机、模糊神经网络等）构建污水智能控制系统,为长江流域实现高效节能的污水优化控制提供重要的技术指导.③利用在线监测仪器和人工智能技术（小波神经网络、多元线性回归-人工神经网络、叠层去噪自动编码器等）建立水污染智能监测系统,为解决长江流域水污染监测响应滞后问题提供有力的技术支持.因此,人工智能技术对长江流域提高污水污染物去除率,降低污水优化控制成本,提升水污染监测时效性具有重要的推广价值.      

种养废弃物协同污染控制现状及发展对策建议

由于秸秆、粪污污染重,严重制约了我国种植业和养殖业的发展,成为流域污染治理的重要难题.区域内种植业和养殖业平衡发展、废弃物协同消纳循环,能有效削减农业面源污染,提升农业生态环境质量.本文基于文献计量学方法筛选美国、荷兰、丹麦等优势国家,在此基础上开展种养平衡综述研究,借鉴欧美发达国家经验,指出我国种养平衡缺乏统筹规划、区域适宜的法律法规和标准不完善、种养废弃物污染防控与高质利用衔接不足等瓶颈问题,并提出顶层设计流域内种植与养殖污染协同控制体系、科学计算种植养殖比例和规模、构建基于大数据的种养废弃物绿色循环市场化应用体系等对策建议,以期为我国种养循环模式的发展提供借鉴意义.     

精馏过程动态建模与安全控制研究进展

介绍了精馏过程的动态建模与安全控制等方面的研究现状,提出了基于塔板力学模型动态建模与安全分析技术,通过对精馏塔动态特性分析,可准确反映精馏过程的动态变化。根据动态响应规律,建立基于智能调控的先进性控制系统,指导精馏塔、阀门、泵等设备进行变频调节,从而保证精馏塔的稳定运行。     

基于ANN的造纸废水处理智能控制系统研究

研究了人工神经网络技术在废纸造纸废水处理过程动态建模中应用的可行性,采用误差反向传播网络(BP网)建立了表征原水COD、加药量、进水流量、历史出水COD与预计出水COD之间复杂关系的动态模型和控制器模型,其计算输出值与过程的实际输出值具有较好的一致性。利用MCGS组态软件和所建模型搭建了一个造纸废水处理智能控制系统,对造纸厂现场排放废水进行实验,结果表明该系统对废水在线控制具有可行性。     

太原市某污水处理厂各工段重金属含量分析

以太原市某污水处理厂的实际工艺为例,采集各工段污水、污泥为样,对传统活性污泥法水处理工艺运行中的镍、镉、锌、铜的质量浓度进行了分析,结果表明,部分活性污泥回流到初沉池后发现部分重金属在沉淀池中的去除率较高.     

民用建筑噪声防治与通风净化系统设计初探——以一种智能通风器为例

近年来,智能通风器作为一种民用建筑物通风换气、净化室内空气,同时又能降低噪声污染(尤其是交通噪声污染)的家用设备正逐步被广泛采用。尤其是最近几年,由于人们生活水平的提高,空气、噪声环境污染严重,人们对居住的建筑室内环境提出了更高的要求,智能通风器就是在该大背景下构思设计出来的。智能通风器是一种具有智能控制的通风换气、空气净化和降低室内噪声污染的家用设备。本文主要从智能通风器的设计理念、设计内容和设计效果三方面进行简要的介绍,为民用建筑噪声防治与通风净化系统提供探索性的探讨。     

基于机理模型与数据模型融合的污水处理智能控制系统构建思路

污水处理智能控制是水污染控制领域的前沿方向。人工智能技术的快速发展,为污水处理智能化控制系统研发注入了新的活力。当前亟须探索污水处理机理模型与数据驱动方法交叉融通的科学路径,重构污水处理智能控制系统的逻辑模式,以提升污水处理智能控制技术研发水平。为此,从污水处理过程的确定性-随机性特征出发,提出了融合机理模型与数据模型的双回路控制系统设想,未来通过充分的实践探索,有望为污水处理智能控制提供新的技术路线。首先,分析了污水处理智能控制系统的基本要素,分别探讨了基于确定性的机理模型及基于随机性的数据驱动模型对污水处理系统的控制作用,进而提出了机理模型与数据模型融合驱动的双回路控制系统基本逻辑架构及控制原理,并分析了该系统在污水处理复杂过程中应用的拓扑结构。最后,围绕未来污水处理智能控制技术发展作了展望。