污水处理厂_11污水处理厂运行管理的系统优化分析.ppt

第十一章 污水处理厂运行管理的系统优化 第一节 污水处理厂运行管理系统优化概述 一、污水处理系统的复杂性 （一）污水处理流程的复杂性 （二）污水处理系统的动态性 二、污水处理厂运行管理系统优化的必要性及重要意义 （一）系统优化的必要性 城市污水处理厂包含十余个单元操作或单元过程，每个单元操作或单元过程又涉及多个工艺参数。这些单元操作（或过程）和工艺参数相互联系、相互影响，从而形成了复杂的污水处理系统。与此同时，这些工艺过程和参数由于受水质和水量波动、外部环境变化和内部扰动的影响，时时在发生变化和波动，因此城市污水处理厂是一个典型的复杂的、多变量的、时变系统。 实现污水处理厂运行管理系统优化具有如下重要意义： （1）维护稳定：通过系统优化控制，可较好地适应污水处理系统复杂性和动态性，使运行参数和系统状态维持在合理区间，从而抵抗内在和外来扰动，维持长期稳定运行。 （2）提高效率和处理能力：通过系统优化，可充分发挥污水处理设施的处理能力，提高处理效率和处理能力，这对于提高脱氮除磷能力、解决日益严重的水体污染，或在保持处理效果不变、提高处理能力、节约投资方面具有重要意义。 （3）降低人工和成本：通过系统优化控制，可在提高处理效果同时，节约成本。污水处理的长期运行费用数目庞大，若通过系统优化节省1%的运行费用，也相当可观。同时，自动控制可大幅减少人工操作和劳动强度，从而减少污水处理厂运行管理的人工费用，对于进一步降低运行成本具有重要意义。 第二节 污水处理厂运行管理系统优化基本原理 一、污水处理系统数学模型 （一）活性污泥数学模型 （二）生物膜法模型 二、自动控制基础 （一）自动控制系统的组成 （二）自动控制系统的控制方式 1. 开环控制系统 2. 闭环控制系统 三、过程控制原理 （一）反馈控制 （二）前馈控制 第三节 污水处理厂运行管理系统优化方法 一、污水处理厂运行管理系统优化流程 二、污水处理厂运行管理系统优化方法 （一）确定系统优化问题 （二）开发控制策略 （三）设计控制结构与算法 * * 简单反馈控制结构图