城市污水處理智能控制技術(shù)研究論文

城市污水處理智能控制技術(shù)研究論文摘要:中國每年排放的污水?dāng)?shù)量令人震驚，大量的城市污水不僅造成了水資源的巨大浪費，還進(jìn)一步加劇了中國水污染的嚴(yán)重程度，導(dǎo)致人均水資源短缺問題日益嚴(yán)峻。鑒于這一現(xiàn)狀，污水處理已成為國家關(guān)注的重點?，F(xiàn)有的污水處理控制技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn)，而智能控制技術(shù)則被視為解決這些問題的有效手段。本文將探討智能控制技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:污水處理;原因;智能控制技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水和生活污水的總量不斷攀升，水污染問題日益嚴(yán)峻，國家對此保持高度警覺，并在多個城市建立了污水處理廠。這些工廠通過一系列工藝處理污水，確保其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從而減輕水污染的影響。污水處理過程具有多變量、非線性、時變性和隨機(jī)性等特點，控制過程極為復(fù)雜。中國的污水處理廠雖然較晚引進(jìn)污水治理工藝，但其自動化水平亟待提升。由此導(dǎo)致的設(shè)備壽命縮短、管理混亂、實時性不足等問題，使得出水水質(zhì)不穩(wěn)定。因此，提出將智能控制技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理。一、智能控制技術(shù)概述智能控制技術(shù)代表了控制理論的新進(jìn)展，主要用于解決傳統(tǒng)方法難以應(yīng)對的復(fù)雜系統(tǒng)控制問題。常見的智能技術(shù)包括模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)、分層遞階控制、遺傳算法等。由于污水處理過程的控制復(fù)雜性，傳統(tǒng)控制方法難以實現(xiàn)實時控制，而智能控制技術(shù)在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。二、為何在城市污水處理中應(yīng)用智能控制技術(shù)(一)原有城市污水處理技術(shù)亟需改進(jìn)盡管中國的環(huán)保理念和處理工藝已取得顯著進(jìn)步，但與國外相比，在環(huán)保單元設(shè)備和自動控制技術(shù)方面仍存在較大差距。處理工藝及設(shè)備的自動化水平不高，加上污水處理的復(fù)雜性，導(dǎo)致處理后的水質(zhì)不穩(wěn)定，設(shè)備損壞和使用壽命受到影響，資源消耗較大。這些問題在中國污水處理工藝中普遍存在，表明原有的污水處理工藝和控制技術(shù)亟需加強(qiáng)。(二)智能控制技術(shù)優(yōu)勢顯著與傳統(tǒng)控制技術(shù)相比，智能控制技術(shù)在污水處理中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。智能控制技術(shù)能夠根據(jù)污水處理的實時情況進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)規(guī)范化控制，消除管理混亂。由于其實時性和非線性應(yīng)變能力，智能控制技術(shù)能夠有效管理整個污水處理過程，確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定，減少不必要的資源消耗，降低設(shè)備損耗，從而在整體上降低損耗并保證水質(zhì)穩(wěn)定。三、城市污水處理的智能控制技術(shù)鑒于智能控制技術(shù)在污水處理控制上的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于城市污水處理對水資源凈化具有重要意義。應(yīng)用智能控制技術(shù)的三大目標(biāo)包括：實現(xiàn)對污水處理系統(tǒng)的有序有效管理；降低處理過程中的能耗；確保在多種條件影響下，處理后的污水仍能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)。(一)模糊控制模糊控制是一種智能控制系統(tǒng)，通過控制規(guī)則實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，這些規(guī)則基于專家或?qū)嶋H操作者的經(jīng)驗和知識。模糊控制適用于復(fù)雜、非線性且難以建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)控制，如污水處理過程。因此，近年來該控制系統(tǒng)受到污水處理研究的高度重視。(二)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)神經(jīng)控制，即人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，由大量人工神經(jīng)元組成，具有強(qiáng)大的自適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力，以及高容錯性。與模糊控制類似，神經(jīng)控制適用于非線性控制，吸引了眾多污水處理專家的關(guān)注，并在污水處理智能控制系統(tǒng)中取得了顯著進(jìn)展。(三)專家控制專家控制是智能控制技術(shù)的重要組成部分，能夠在特殊情況下模擬專家的方法對系統(tǒng)進(jìn)行控制。由于其具備專家技術(shù)和理論知識，并能根據(jù)具體情況進(jìn)行智能控制，專家控制受到了關(guān)注。在國外，早在上世紀(jì)九十年代就有專家將專家控制應(yīng)用于污水處理智能控制系統(tǒng)，并取得了顯著成果。結(jié)束語:盡管智能控制技術(shù)在污水處理控制系統(tǒng)中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，國內(nèi)外對其應(yīng)用進(jìn)行了大量研究并取得了不俗成績，尤其是在技術(shù)水平較高的國外。在中國，將智能控制技術(shù)應(yīng)用于城市污水處理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義，對解決當(dāng)前污水處理面臨的問題大有裨益。參考文