智能加药技术在污水处理厂的应用

我国水处理行业在经历了上世纪八十年代的打基础阶段以及新世纪前后的自动化阶段后，已基本实现了城镇污水全处理（截止2016年底，全国城镇污水处理率达96%以上），水处理厂均建设了设备自动化控制系统，大幅解放了劳动力。

目前，行业正处于智能化转型阶段，利用无线传感器网络、数据库技术和3/4G网络，搭建水处理企业的数字化业务系统和数据库，大大提高了信息存储、查询和回溯的效率，初步实现了业务管理的信息化，突破了水处理企业原有各工艺、各系统环节间的“数据孤岛”，实现了数据“一张图”、“一张表”。然而，从信息化到智能化仍然存在较大差距，例如，缺少对水处理工艺环节的智能控制，绝大部分过程控制仍然依靠人工决策，难以将数据与精细化管理充分结合。

自动加药控制系统的实现

测量装置有联胺仪和PH表，分别可以测量给水的PH值與联胺含量。执行机构有联胺泵和加氨泵，能够按照具体的控制需求对系统内的水展开联胺、加氨处理。通过上述分析能够发现：加药控制系统具有非线性和时滞性。

常规PID控制通常用作线性不变系统，假如PID参数一定，在系统参数发生改变后PID难以及时调整，这些都会对控制质量有影响，因此必须对现有的控制方式进行改变。

给水的加药往往通过人工来实现。工人们不断积累经验，并对加药过程详细了解和学习，已可以灵活处理加药时的各种问题。对智能控制器的设定不但应当要应对好一般的稳定跟踪控制问题，更要让其在特殊情况发生后得以自主的进行调整。

模糊控制，把过往的实践经验转换为控制规则，可以有效地运用人们在实践中得到的经验与知识。神经网络的自学能力、适应性和容错性都很优越。对非线性时变系统的调节作用表现良好。在本系统中，模糊控制与神经网络控制互相综合起来，更加有效地完成了对加药系统的调节。

可用于污水处理厂碳源、除磷剂、消毒剂等水处理药剂的智能投加控制，解决AA/O类、氧化沟类、高密度沉淀池类、滤池类等主流污水处理工艺的药剂投加控制难题。

在市政污水处理厂投加外碳源辅助脱氮过程中，由于水厂内外客观原因，存在水质水量周期性波动：市政污水处理厂进水类型包括生活污水、工业废水，生活污水由于周期性的生活用水活动，存在固有的水质水量波动，具体波动情况依水厂规模、当地饮食习惯、污水管网分布、管道长度等因素的差异而不同。上述问题导致在人工控制、自动化控制等药剂投加管理方式中，产生了出水总氮波动性较大、药剂浪费、成本增加、人力资源消耗等难题。

根据进水流量、水质变化，连续预测投加量，有效控制药量的投入，以往传统式加药装置仅以泵定量输出至加药点，然后以阀门手动控制加药量，但是因为原料的进料量和含泥量一直在改变，因此废水浓度亦不时在变化，所以靠人力来调整是不能达到最好的加药混凝效果，一但混凝效果不好，回收水和洗出的砂石的质量就会受到引响。