基于智能算法的污水处理软测量技术及其展望

在简要介绍软测量基本思想的前提下,综合论述了遗传算法、支持向量机算法、人工神经网络方法和虚拟仪器在污水处理软测量过程中的研究现状与应用特点.比较、分析后,提出了高品质在线实时控制的研究策略.     

污水处理过程中软测量技术的研究及应用

由于污水处理过程的非线性、时变性和复杂性，致使污水处理系统的参数检测很难实现在线传感器检测，而软测量技术很好地弥补了这一技术缺陷。软测量技术作为一门新型的工业测量技术，是对商用传感器不足的一个重要补充，既能及时方便检测污水水质，还能大幅降低成本，在当前污水处理过程有着良好的技术价值和经济价值。本文笔者结合多年的污水处理技术研究，从介绍软测量技术及其与污水处理过程的技术结合点出发。重点阐述了软测量技术在污水处理过程中的应用，并展望了软测量技术的未来发展前景。     

污水处理软测量技术研究进展

污水处理需要检测大量的水质参数用于判断反应器的运行状态、辅助反应器的操作以及检测出水水质。人工检测水质参数的过程复杂且工作量巨大。在线仪器虽然能减轻人工检测的负担,但是也存在价格昂贵、维护费用高等问题。同时,部分指标例如化学需氧量的在线测量仍然比较耗时,故难以满足实时反应水质情况的需求。软测量技术可以建立目标指标与相关指标之间的相关关系,并从相关指标推断目标指标的数值。近年来,国内学者在污水处理软测量领域做了大量的研究工作,开发了大量的软测量模型,取得了准确的预测效果。但是,与国外情况相比,污水处理软测量技术在运用方面显得相对滞后。污水处理软测量技术作为一种成本低、智能化的水质检测技术,在水环境监测、污水处理,尤其是农村及工业污水处理领域有较大的运用前景。文中综述了近年来国内软测量技术在污水处理领域的研究进展,并探讨了未来应该关注的研究领域。     

软测量技术在化工生产中的应用

介绍了软测量的概念以及软测量技术的主要内容。结合生产运用实例,详细介绍了软测量辅助变量的选择,软测量数学模型的建立以及修正。     

软测量技术及其在过程检测中的应用研究

随着监测与控制系统日趋复杂及计算机技术的发展,软测量技术的研究及应用得到了广泛的发展。本文阐述了软测量技术的原理及其应用现状,分析了存在的问题,并对其做了研究展望。     

软测量技术在石化过程中的应用

介绍了软测量技术的原理与实现方法。实例说明了几种典型软测量建模方法在石化过程中的应用。说明了软测量目前存在的不足以及以后可能的研究重点。     

软测量技术在乙苯精馏中的应用

介绍苯乙烯装置乙苯精馏单元的工艺流程,描述软测量建模前辅助变量的选择与数据预处理方法,建立基于部分最小二乘法的乙苯精馏单元软测量模型.用时间校正方式对模型进行了校正,并给出了校正流程图.该方法在兰州石化得到成功应用,结果表明该方法建模简单、数据测量准确、具有很强的实时性.最后,针对其不足,提出了改进方法.     

高斯过程及其在软测量建模中的应用

结合工业萘初馏塔关键质量指标估计问题,提出了采用高斯过程（GP）建立复杂工业过程软测量方法。将自动相关确定（ARD）原理与GP模型结合进行软测量模型辅助变量选择,通过建立GP软测量模型,同时得到关键质量指标估计值和相应的预测不确定度,有效解决了现有软测量建模方法不能给出估计值的测量不确定度的问题。研究表明,GP软测量模型不仅能自动选择辅助变量,而且还具有较高的估计精度和较小的测量不确定度,能够更好地满足工业现场对测量可靠性的要求。     

人工神经网络在污水处理中的应用

文章对污水处理系统的特点进行了分析,并针对时变性、非线性、复杂性和不确定性的特点,提出应用人工智能技术对其进行智能控制是实现城市污水处理系统自动控制的重要方法。对人工神经网络控制特点进行了介绍,综述了国内外人工神经网络在污水处理不同领域中的应用研究,并结合国内外研究动态,简要分析了人工神经网络污水处理今后的发展方向。     

先进控制技术及应用第三讲软测量技术及其应用

采用计算技术,构建合适的模型,用来推断估计不可在线测量的变量,已成为先进控制策略的重要内容。本文介绍软测量建模方法、软测量工程化设计及实施和软测量模型的自校正与维护。     

软测量在污水处理过程中的研究与应用

在污水生化处理过程中,存在着多变量耦合、强非线性、参数时变、大滞后等特点,面对这些特点,传统传感器无法得到有效应用,重要变量无法得到快速精确测量,生化过程无法得到有效优化和诊断,于是大量研究围绕软测量展开,其中利用机理模型、智能模型和回归模型对重要变量进行精确测量最为普遍。文中根据污水生化处理的特点,不仅综述了软测量数据预处理的基本方法,而且归纳了其基本建模、优化及故障诊断的应用和研究成果。同时指出了软测量鲁棒性差,自校验能力差,机理模型和智能模型混合以及在污水故障诊断中存在的问题。最后,结合国际上发展及作者的实践经验总结并展望了软测量技术在污水生化处理过程中的应用前景和发展趋势。     

基于BP人工神经网络的生化处理水水质预测

神经网络具有强大的非线性映射能力和并行处理能力,近年来在水处理领域中被广泛地应用.利用神经网络算法对某污水处理厂的污水处理系统进行了出水水质预测.结果表明,基于BP神经网络的水质预测模型拟合效果较好,模拟出来的化学需氧量(COD)、pH、固体悬浮物(SS)及生物需氧量(BOD)的数值范围均较接近于实际值,其平均相对标准差分别为6.96%、1.31%、12.09%、15.18%.     

添加生物基质对地下渗滤系统污水处理效果的影响

构建了以土壤-煤渣分层装填的1#及土壤-煤渣-生物基质分层装填的2#两套地下渗滤系统(SWI)模拟装置,考察生物基质对SWI污水处理效果的影响。水力负荷为10 cm/d时,监测两装置进出水中COD、总磷、氨氮和总氮的变化情况。结果表明:当系统运行稳定后,装置处理效果显著,出水水质均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准,1#装置对COD、总磷、氨氮和总氮的去除率分别为89.75%、99.65%、93.66%、74.94%,2#装置分别为92.28%、99.85%、92.78%、84.49%。2#装置对TN的去除率较1#装置要高,添加生物基质可强化系统对TN的脱除能力。     

肉类加工废水的处理

采用循环活性污泥系统(CAST法)处理肉类加工废水。工程运行结果表明,在进水的SS,CODCr和BOD5质量浓度分别为752mg／L,1647mg／L,764mg／L的条件下,外排废水的SS,CODCr和BOD5质量浓度分别为50mg／L,65mg／L,10．1mg／L。     

住宅小区污水处理厂设计总结

介绍了东莞市某生活小区污水处理厂工程设计的情况,总结了应用生物接触氧化工艺处理住宅小区生活污水的工程经验。实践表明：该工艺运行可靠,操作简便,出水各项污染物指标均达到了国家规定的排放标准。     

污水厌氧处理系统中溶解性微生物产物的研究进展

污水厌氧处理系统中产生的溶解性微生物产物(SMP)因其自身的性质、潜在危害性等逐渐引起国内外学者的重视。综述了国内外对厌氧SMP的研究成果,系统阐述了厌氧SMP的性质及影响其产生的运行参数。对其生成与降解数学模型的发展进行了综述。最后对今后厌氧SMP的研究方向作出了展望。     

制药工业废水处理技术

综述了目前制药工业废水处理中应用的各种物化、生物处理技术 ;并对各种处理方法的应用特点进行了论述。最后指出了制药工业废水处理技术今后研究开发的方向和思路     

含铜电镀废水处理技术研究进展

含铜电镀废水中其它重金属和络合剂的存在,特别是氰根离子的存在,加大了铜的处理难度,导致含铜废水不易达标排放。结合国内外研究成果,综合分析化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等在处理含铜电镀废水中的优缺点,并提出了处理含铜混合电镀废水的关键问题,对混合电镀废水的处理具有指导意义。     

含酚废水处理技术的研究进展

含酚废水来源广泛,水质复杂,国内外对含酚废水的处理技术进行了广泛的研究,取得了一定的成果.综述了萃取法、高级氧化法及生化法等含酚废水处理方法,并分析了其优缺点.     

含砷废水处理技术研究进展

介绍了含砷废水的危害，处理的现状和前景。阐述了含砷废水的处理方法、优缺点及其适用范围。对用生物法处理含砷废水作了介绍，提出将生物法与物理化学法相结合处理含砷废水将是很有前途的处理路径。