污水处理控制系统中模糊控制的应用探讨

【文章编号】１００４—７３４４（２０１３）０３—０２９６—０２　污水处理控制系统中模糊控制的应用探讨　谢攀峰　（平顶山市污水净化公司　河南平顶山４６７０００）　摘要：随着经济的发展，污水排放越来越多，近年来，国家对于城镇污水处理的新方案也相继出台，如何使污水处理得当，防止　污水对环境的二次污染，成为人们关心的话题。如果没有一个科学合理的污水处理控制系统，污水将会造成大量的环境污染和资源的　浪费，甚至会威胁人们的生命、财产安全。笔者将结合自身实践在本文中阐述模糊控制的方法对污水进行治理，以求达到污水处理社　会效益与经济效益的双丰收，以供读者参考。　关键词：污水处理；控制系统；模糊控制；应用　序言　伴随经济发展到来的是人们日常排放的废物越来越多，污水又是其　中很大一块，而近年来，国家对于城镇污水处理的新方案相继出台，如何　对待污水的再利用这个一直被人们忽视的问题逐渐被人们所关注。若污　水处理得当，甚至能达到改善生态环境，促进资源的优化配置，实现节能　减排的绿色目标。相反，如果没有一个科学合理的污水处理控制系统，那　么污水会造成大量的环境污染，企业的效益因此也会下降，严重的，甚至　会威胁人们的生命、财产安全。　栩格栅　及　排渣　细格栅　及　１些墨墨堕　个Ｃ　ＡＳＳ　提升裂　沉沙池　反应池ｌ　井　１Ｉ淀ｊ池１　　｝【摄　沉ＬＪ曩　一　氯加热间　广沙水分离器　ｌ污水处理控制系统中模糊控制整体流程（以我国某大型　污水处理厂为例）　从国家新规定的污水处理实施方案颁布以来，污水处理的智能化、　生态化、系统化越来越为人们所关注。如何建立一个生态可循环的污水　——　一　ｌ　——————塑Ｉ　Ｌ．＿　活性污泥　贮泥池Ｈ污泥脱水问Ｈ泥饼装运　图１　处理系统就成为了污水处理单位的目标，然而，我国目前各地的污水处　后，污水就可以达到国家规定的排放标准，然后进入了第三个阶段，这个　理厂还没有达到这个目标，他们对于污水处理的设施仍然是老式的陈旧　阶段的主要目标是去除污水中难以分解的物质和有可能导致污水富营　设施，对于污水处理用的是传统的时间或是流量控制的方法。因为污水　养化的无机物质等等。整个阶段的处理采用的是ＣＡＳＳ池的处理方式，在　的排放量不是一个稳定的数据，它会随着各种因素的影响而上下波动，　整个处理环节之后的污水就可以直接排放到黄河中去，对于污水中的污　传统的处理方式很难应对突发状况的发生。于此相比，模糊控制方式有　泥我们则采取的是机械浓缩脱水的方式把污泥制作成泥饼，然后进行科　很大的优势，笔者在下文以我国某大型污水处理厂为例进行深入阐述。　学的填埋措施将其环保处理。Ｉ１　＿对于污水处理控制系统中模糊控制的应用我们可以用图１分析更　２污水处理控制系统中模糊控制的应用　加清晰。　根据上述的的污水处理控制系统中模糊控制的应用的模式，我们设　根据上图我们可以进行具体分析：我们研究的某污水处理厂的每日　计了三个控制系统，这三个系统要控制的变量主要有：ｌＯ个模拟量输出　处理污水的量为５．０万ｍ３／ｄ，出水的规模符合国家相关规定的Ｂ级标　（Ａ０）、７３个模拟量输入（ＡＩ）还有３０２个数字量输入（ＤＩ）和１２２个数字　准，该污水处理厂对污水的处理分成了三个阶段，第一个阶段的目标是　量输出（Ｄ０）。为了方便以后的扩展需要，上述所说的数据都要保留２０％　去除污水中的存在的悬浮杂质物体，经过了第一阶段的处理之后，ＢＯＤ　的裕量。这三个控制系统主要是由ＳＩＭＡＴＩｃ　ｓ７—３００ＰＬＣ构成。　通常能够减少３０％左右，这个标准是不符合排放标准的，所以，在第一个　３污水处理控制系统中模糊控制中ＣＯＤ模糊控制器　阶段的处理后还要进行第二阶段的处理，第二阶段的处理主要的目标就　是要去除污水中的胶体和溶解状态下的有机污染物质包括ＢＯＤ、ＣＯＤ　等物质，经过第二阶段的处理后，污染物质可以减少９０％左右，这个阶段　的设计方案　在污水处理控制系统中模糊控制中，我们采用的是在污水中放入药　保温系统中的应用较为广泛。聚氨酯硬泡用于墙体保温，保温装饰复合　更为科学合理的墙体材料及保温技术，从而较好的实现建筑节能及保温　饭、保温板、喷涂、浇注是主要的四种形式。其中聚氨酯硬泡保温装饰复　功能的实现，为人们的居住创造更为有利的环境空间。　合板集保温装饰功能于一体，具有广阔的应用前景。　总之，保温装饰一体化挂板作为一种建筑保温技术，集装饰、保温功　常广阔，且适用性较强。　参考文献　【２】吴大鸣，等．精密挤出成型原理及技术ｆＪ］．北京：化学工业出版社，２００４，７．　［３］聚氨酯硬泡外墙保温工程技术导则ｌＪ１．北京：中国建筑工业出版社，２００６　【４］马建勋，崔玉华，雷波．新型保温烧结墙体材料之思考『Ｊ］．砌体结构理论与新型墙　材应用，２００９（５）．　高明智，等译．现代苯乙烯系聚合物『Ｊ１．北京：化学工业出版社，２００４，１１．　能于一体，在新建住宅、公共建筑中均有较好的利用价值，其应用前景非　［１】４结束语　总而言之，新型建筑墙体材料及保温技术的应用具有广阔的前景和　较高的实用价值，对建筑功能的发挥及人们居住环境的保障具有重要作　［５】张玉川．化学建材发展的新机遇——外墙挂板ＩＪ】．塑料，２００３，２：４４　４７．　用。为此，在材料及技术的具体应用中，需要结合工程的实际情况，采用　２０３３年２月　撞圜　物中产生沉淀的方式来进行研究，用污水处理控制系统中模糊来控制药　４污水处理控制系统中模糊控制的应用设计　物的摄入量，从而进一步的控制污水中ＣＯＤ的浓度，在不同情况下，污　在污水处理控制系统中模糊控制中，我们选用的上位机是研华的工控　水中的ＣＯＤ含量是不一样的，所以，我们需要通过生物处理之后得出的　机，它的型号为ＩＰＣ一６１Ｑ门Ｐ４３．０Ｇ／５１２Ｍ／８０Ｇ，这个上位机的内部软件则选用　ＣＯＤ参数作为标准进而控制药物的摄入量，目标就是要让污水达到国家　的是Ｓｉｍ￣ｉｃ公司生产的ＷｉｎＣＣＶ６．０版本型号。ＷＩＮＣＣ这种配置主要就　规定的排污标准。目　是为控制整个过程中每个细节而设计出来的软件，我们在把他运用到具体　我们通过控制药物摄入的装置可以设计一个双输入单输出的一个　污水处理控制系统中模糊控制的实践中就可以领略到其强大的功能作用，　模糊控制器的模式，具体的情况我们可以通过图２分析得出。　它的运用能够节约大量的资源成本，同是还有一个显著的优点在于使得系　模糊控制系统　统的透明访问度增加了许多。ＷＩＮＣＣ的工作过程都是由画面控制的，在这　悃　ｕ　个操作画面中我们可以实现高度的自动化，在特定的情况下，还可以灵活　的实现自动控制和手动控制的互换，这样以来，使得整个污水处理控制系　＿—＇　ｌ。。。。Ｉ。　。糊。’’●。’。　ｊ——。｛－　Ｕ里Ｕ：。。。。…——　｝。。。。——Ｅ。。。。卧　　。——１—。Ｉｍ　　———　　ｌ统中模糊控制更加人性化，技术员工也更容易操作。日　Ｌ隶属度函数是论域元素是关于某种语言值的从属程度的整体表　ｆ　述，笔者采用了三角形隶属度函数，而且根据具体的工程实验的总结的　数据信息来决定隶属度函数。　控制阀　’　根据我们从实践中得出的污水处理控制系统中模糊控制规则中的　图２　模糊条件语句我们可以通过计算得出污水处理控制系统中模糊控制量，　通过这个模式，我们用加入药物的方式来测试沉淀和ＣＯＤ的浓度，　再根据ＣＯＤ推理合成规则，加上采用加权平均法对得出的数据进行最　通过与之前得出的数据做分析对比，得出输出ＣＯＤ的变化情况。然后我　后的细节修正就能够得到污水处理控制系统中模糊控制中，模糊控制器　们再通过污水处理控制系统中的模糊控制来控制阀开合度大小的信息。　在工作输出时的查询表。　这个控制系统的标准要求的是出水ＣＯＤ＜６０ｍｇ／Ｌ，然后取偏差Ｅ的　我们采用的这种污水处理控制系统中模糊控制，对污水的质量和污　连续论域为卜４５，４５】（单位ｍｇ，Ｄ，并将连续论域离散化，可以将论域分　水的水量要求比较严格，而且还有比较强的耐冲击负荷能力，我们可以　成１１个等级卜５，＋５】。针对连续论域Ｃ＝卜４５，４５］，量化之后的离散论域为　通过污水在曝气区的完全混合的情况下，使得污水中的有机物质能够最　Ｄ＝卜５，＋５１，然后得出的量化因子，　大程度上的进行氧化的处理。在通常情况下的流速，曝气池中的混合溶　ｑ＝２￣６￣４５一（－４５）１＝６．４５　液在（５　２０）ｒａｉｎ就可以达到一次循环的任务　这样一来，不仅仅可以避免　考虑得出值Ｖ＝一１１，Ｖ∈Ｃ，则在离散域Ｄ中可以找到元素ｗ与之对　断流的发生，还能够通过完全的混合作用产生出来的强大能量。这种模　应：　式可以使用在各种情况下的污水处理厂中。　Ｗ＝ｑｆ一１１一（４５…４５）／２］　１．４，我们进行四舍五入得出ｗ一１。　５总结　这种控制模式综合了污水处理中ＣＯＤ浓度的整体变化情况，把量　笔者在上文通过分析污水处理控制系统中模糊控制的具体运行原　化等级定为１１，即Ｅ，ＥＣ和Ｕ的论域都是ｆ一５，＋５１。　理，设计了一套科学合理的污水处理控制系统中模糊控制系统，以方便　我们采用的这种控制系统ＣＯＤ浓度的偏差一４５～４５ｍｓ／Ｌ，可以取７　在实践中得到充分的运用，然而，对于污水处理控制系统中模糊控制在　种模糊量，即“负大（ＮＢ）”，“负中（ＮＭ）”，“负小（ＮＳ）”，“零（ｚ０）”，“正小　中国目前还处在一个初级阶段，而本文肯定还有瑕疵，但是笔者相信在　（ＰＳ）”，“正中（ＰＭ）”，“正大（ＰＢ）”，可以得到偏差Ｅ，偏差变化ＥＣ，输出　不久的将来，随着对污水处理控制系统中模糊控制系统研究的不断深　变量Ｕ的模糊子集，即如下：　入，污水处理控制系统中模糊控制系统必然能够在污水处理中扮演重要　Ｅ＝［ＮＢ，ＮＭ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＢ］：　的角色，实现资源的可持续利用发展，企业也能够实现社会效应和经济　ＥＣ＝［ＮＢ，ＮＭ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ，ＰＭ，ＰＢ１；　效应的双赢局面。　Ｕ＝［ＮＢ，ＮＳ，ＺＯ，ＰＳ，ＰＢ］。　以ＣＯＤ为被控制量的污水处理控制系统中模糊控制系统采用的是　参考文献　典型的双输入单输出系统，在这中模式下，污水处理控制系统中模糊控　［１】刘琼，景宁波．热水器温度自调整因子模糊控制『Ｊ］．工业仪表与自动化装置，　制中规则形式为：　２００８，（１４）：５３～５６　ＩＦ　Ｅ＝Ｌ　ＡＮＤ　ＥＣ＝Ｌ　ＴＨＥＮ　Ｕ＝Ｌ　［２】吴凌云，童毅才．基于ＰＬＣ的油田污水处理模糊控制系统［Ｊ］．工业仪表与自动化　通过上述的求解模糊关系矩阵来建立控制表在实践中是一个相当　装置，２００９，（ｏ４）：２０　２３．　复杂的工程，需要对其进行大量的计算工作，因此，我们不能用这种方　［３１ｔ中琪，赵诚，赵丽．模糊神经网络控制在污水处理中的应用研究［Ｊ］．环境污染　式，在此，我们采用了ＭＡＴＬＡＢ中的模糊工具箱来完成这个复杂而庞大　治理技术与设备，２００９，（１２）：１００　１０３．　的工程，其流程如图３所示：　开始　ｊ　在ＦＩｓ编辑器中输入Ｅ、Ｅｃ和ｕ的论域１　０　Ｅ隶属函数编辑器中输入Ｅ、ＥＣ和Ｕ的隶属函数　’　在模糊控制编辑器中输入控制规则　在模糊规则观察器中输入（Ｅ、ＥＣ）得到ｕ　Ｉ得到控制表Ｉ　图３　国囫　２０１３年２月　撞