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随着社会经济的发展,人类的环保意识不断提高,我们国家也出台了一系列专门的污废水排放标准,且排放标准日趋严格,这就对污水处理工艺提出了更高的要求,基于自动控制在污水厂运行管理上的重要性,污水厂的自动控制就显得尤为重要,对于整个污水处理厂来说,处理工艺越来越复杂,所监测的数据和选用的设备越来越繁琐,采用传统的控制模式,难以解决污水处理厂控制系统实时性、可靠性差的缺陷。
基于污水处理控制系统的大规模、大滞后、大能耗等特点,本课题提出了适合污水处理系统的全新的控制模式。整个控制系统设立3个控制主站:预处理部分、生物处理部分和污泥处理部分。根据污水厂的处理工艺,结合污水处理设备的运行状况,对进水阀门、粗格栅、污水提升泵、细格栅、沉砂池、初沉池、污泥泵、污泥处理部分进行具体的控制流程设计。现场设备通过Profibus-DP网络进行通信,采用西门子S7-300来完成下位机PLC主站的硬件组态,选用西门子WinCC组态软件完成上位机的组态,上位机和下位机之间选用经济、灵活的MPI网络进行通信。实现了智能仪表、通信网络和控制系统的集成。
最后鉴于溶解氧控制在整个污水处理系统中的重要性,对溶解氧的控制进行详细研究,由于污水处理系统的曝气过程是动态的、大滞后的、非线性过程,采用传统PID控制,很难达到预期的效果,所以对污水厂溶解氧采用模糊控制,建立一个双输入、单输出的模糊控制器,为对提出的模糊控制器进行可行性和有效性的验证,本文使用matlab工具进行仿真研究,达到了良好的控制效果。最后建立模糊控制表,以此调节鼓风机的频率。这样一来,即能够最大限度地满足微生物氧化分解的需求,又不至于造成电能的浪费。