污水处理厂的鼓风曝气系统的研究

【摘要】：随着国家对环保越来越重视,用于污水处理的投入越来越大,一大批污水处理自动控制系统在我国建立,但是到目前为止还没有一个标准统一的污水处理厂项目实施过程,致使每个污水处理厂的开发周期长、投入成本大。污水处理厂属于重大能耗企业,根据“十二五”规划提出的“大力推进节能降耗”的方针要求,可以看出降低污水处理厂的能源消耗刻不容缓,鼓风曝气系统的耗电量占到污水处理厂的50%～60%,是污水处理厂耗电量最大的系统之一。故开发出一个标准化的方案生成软件,研究出最适合鼓风曝气系统的自动控制方案是一个具有巨大的社会效益、环境效益以及经济效益的研究课题。 本文针对污水处理厂鼓风曝气系统进行研究并提出最适合鼓风曝气系统的自动控制方案,以达到降低能耗的作用,并且开发一个标准化的方案生成软件,以达到缩短开发周期的作用。本文所作的工作主要包括： 1、详细阐述本课题的研究背景及意义、国内外污水处理研究现状、本课题的目的与研究内容。 2、通过归纳指出污水处理相关指标和典型污水处理工艺,并且重点介绍鼓风曝气系统,主要包括曝气装置分类、曝气设备的作用、鼓风曝气装置的选择、鼓风曝气系统设计相关依据、鼓风曝气工艺段流程。 3、介绍鼓风曝气系统的相关控制参数的定义和测量,鼓风曝气系统常见的控制方案,提出了本课题所研究的鼓风曝气系统控制方案并对该方案进行详细分析与论证：溶解氧浓度和曝气流量串级调节的PID模糊控制方案,对鼓风机采用变频调速并且进行级配控制。 4、总结污水处理厂项目实施过程,完成了标准化软件的开发,并且对该标准化软件模块及主要界面进行详细介绍,然后重点介绍标准化软件模块的实现。 【关键词】：污水处理厂 鼓风曝气系统 串级调节 PID模糊控制 标准化软件
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 目录4-6
• TABLE OF CONTENTS6-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 课题研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外污水处理研究现状12-13
• 1.3 课题的目的以及研究内容13-15
• 第2章 污水处理相关指标及工艺流程15-27
• 2.1 污水处理指标15-16
• 2.2 污水处理典型工艺流程16-18
• 2.3 鼓风曝气系统详细介绍18-25
• 2.3.1 曝气装置分类18-19
• 2.3.2 曝气设备的作用19
• 2.3.3 鼓风曝气装置的选择19-20
• 2.3.4 鼓风曝气系统设计相关依据20-23
• 2.3.5 鼓风曝气工艺流程23-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第3章 鼓风曝气系统自动控制策略研究27-55
• 3.1 相关控制参数27-30
• 3.1.1 溶解氧的定义及测量27-29
• 3.1.2 曝气流量的定义及测量29-30
• 3.2 鼓风曝气系统常见控制策略30-33
• 3.2.1 曝气流量控制策略30-31
• 3.2.2 溶解氧控制策略31-33
• 3.3 本课题控制方案33-54
• 3.3.1 鼓风机变频调速原理33-36
• 3.3.2 溶解氧与曝气流量串级控制方案36-39
• 3.3.3 风机级配控制方案39-41
• 3.3.4 参数自整定的模糊PID控制方案41-51
• 3.3.5 常规PID算法与模糊PID算法的MATLAB仿真对比51-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 鼓风曝气系统标准化软件开发55-75
• 4.1 污水处理厂项目实施过程55-58
• 4.2 标准化软件开发58-73
• 4.2.1 Visual C++6.0软件开发工具58-59
• 4.2.2 标准化软件模块及主要界面59-64
• 4.2.3 标准化软件模块的实现64-71
• 4.2.4 标准化软件的数据库支持71-73
• 4.3 本章小结73-75
• 第5章 总结与展望75-77
• 5.1 总结75-76
• 5.2 展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83-84
• 学位论文评阅及答辩情况表84

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