【摘要】：膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor,MBR)是一種新型污水處理工藝,具有傳統(tǒng)污泥處理技術(shù)和膜分離技術(shù)兩者的優(yōu)點,包括出水質(zhì)量好、節(jié)約占地面積、操作靈活、管理方便等。目前已廣泛應(yīng)用在城市污水處理的過程中。然而在應(yīng)用MBR處理污水的過程中,膜污染是一個不能忽視的問題。膜污染會造成污水處理效果的下降以及生產(chǎn)能耗和使用費用的上升,這些都嚴(yán)重影響了MBR的進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用。減少膜污染危害的有效方法是在準(zhǔn)確預(yù)測膜污染狀況的基礎(chǔ)上,在出水水質(zhì)發(fā)生惡化之前,能夠提早提出預(yù)報警,提示水廠工作人員采取相應(yīng)措施。然而,目前國內(nèi)外缺乏對膜污染預(yù)警方法理論的研究。針對這個問題,本文在深入了解膜污染機(jī)制的基礎(chǔ)上,獲取了膜污染相關(guān)性關(guān)鍵變量,建立了膜污染預(yù)測模型,研究了膜污染等級的評價方法,完成了膜污染智能預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),實現(xiàn)了膜污染的在線智能預(yù)警。該論文的研究工作包括以下幾個方面:1.膜污染相關(guān)性變量獲取;在膜污水處理廠的實際運行中,通常以膜透水率的大小表征膜的污染狀況;文中基于MBR處理污水過程的特點和采集的歷史數(shù)據(jù),分析膜透水率與其它過程參數(shù)的關(guān)系,利用機(jī)理分析及偏最小二乘算法(Partial Least Squares,PLS)從可采集的多種過程變量中篩選出與透水率相關(guān)性較高的過程參數(shù),包括:產(chǎn)水流量、產(chǎn)水壓力、曝氣量、好氧區(qū)硝酸鹽以及缺氧區(qū)氧化還原電位(Oxidation Reduction Potential,ORP)。2.膜污染預(yù)測模型設(shè)計;針對膜污染存在的在線預(yù)測困難的問題,提出了基于遞歸模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recursive Fuzzy Neural Network,RFNN)的膜污染預(yù)測模型,以膜透水率作為預(yù)測模型的輸出變量,以PLS算法確定的膜透水率相關(guān)參數(shù)作為預(yù)測模型的輸入變量,并基于多步預(yù)測策略,利用污水處理廠實際采集的數(shù)據(jù)對膜污染預(yù)測模型進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練,從而成功實現(xiàn)對未來較長一段時間內(nèi)的膜污染的預(yù)測。實驗結(jié)果顯示:文中提出的基于RFNN的膜污染預(yù)測模型可以實現(xiàn)對未來較長一段時間內(nèi)的膜透水率的預(yù)測,從而實現(xiàn)對膜污染的預(yù)測,并且跟其它的膜透水率預(yù)測模型相比,文中提出的膜污染預(yù)測模型具有可預(yù)測的時間范圍較長、預(yù)測效果較好的優(yōu)勢。3.膜污染等級評價方法設(shè)計;針對現(xiàn)存的預(yù)警策略大多停留在預(yù)測水平,不能滿足水廠生產(chǎn)實際要求中多等級預(yù)警的問題,文中提出了一種基于膜透水率預(yù)測值和其它膜污染相關(guān)變量當(dāng)前值的膜污染多等級評價方法。實驗結(jié)果表明,基于實際膜污染預(yù)警等級劃分和應(yīng)用要求的膜污染等級評價方法,可以實現(xiàn)對膜污染等級的確定,進(jìn)而實現(xiàn)對膜污染狀況的智能預(yù)警。4.膜污染智能預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計;針對目前膜污染預(yù)警系統(tǒng)缺少的問題,文中提出了一種智能的膜污染預(yù)警系統(tǒng)。為了保證膜污水處理現(xiàn)場控制的安全性,預(yù)警系統(tǒng)增加了網(wǎng)關(guān)隔離,即采用FameView組態(tài)軟件從PLC中讀取相關(guān)過程變量,并將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為OPC DA/UA的方式傳至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊;為了不干擾水廠其余系統(tǒng)的正常工作,預(yù)警系統(tǒng)采用雙網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu)獨立于現(xiàn)場的控制系統(tǒng);為了滿足預(yù)警系統(tǒng)的智能化需求,膜污染預(yù)測算法和膜污染等級評價等算法都以.dll文件的形式嵌入到系統(tǒng)中,在方便系統(tǒng)調(diào)用的同時實現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)測預(yù)報警功能。將設(shè)計的膜污染智能預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用于北京市某污水處理廠,工作人員可以在任何接入水廠局域網(wǎng)的地方查詢該智能預(yù)警系統(tǒng)的工作狀態(tài),并通過對該膜污染智能預(yù)警系統(tǒng)的實際測試應(yīng)用,證明該智能預(yù)警系統(tǒng)在實際膜污水處理廠中的有效性和實用性。
【圖文】：

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文子系統(tǒng)部分采用 B/S 結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的開發(fā)語言為 C#。框架為.NetFrameW藝人員可以在任何地點通過互聯(lián)網(wǎng)訪問部署于 MySQL 數(shù)據(jù)服務(wù)器上用服務(wù)，查詢膜污染的狀態(tài)信息。此外，通過長期數(shù)據(jù)積累，水廠工藝基于膜運行數(shù)據(jù)、清洗評價數(shù)據(jù)和智能預(yù)測曲線來分析 MBR 膜的使用

系統(tǒng)的用戶登錄界面主要包括 3 部分，新用戶注冊、舊用戶登錄以及當(dāng)用戶登錄密碼忘記后的密碼找回。用戶登錄的具體流程圖如 5-2 所示。具體的用戶界面登錄圖如 5-3 所示。用戶登錄信息是否正確輸入登錄信息完成登錄操作是否已注冊 注冊新用戶NYY找回密碼N圖 5-2 用戶登錄系統(tǒng)流程圖Fig.5-2 The flow chart of the user logon system
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號：2659287