实际应用的例子，个例子就是系统就是利用控制系统使得处理厂适应于变化的条件，而系统也成功地在大规模的污水处理厂得到应用。目前的工作旨在提高在动态地严格控制流入条件下的脱氮效率，通过运用适合于特定运行条件污水厂的控制系统，仅仅需要实时调整工艺条件就可以在整个污水厂里实现足够高的氮去除率。在系列的在试验厂中进行的试验指导下进行的研究，检查系统面对进水组成和流量变化的反应，还有很多方法都在运用，目的是在节省能源消耗的同时最大程度地去除化学需氧量和氮。基于知识的专家系统已经广泛地在用于弥补污水处理厂的控制系统，在早先的工作中，我们团队侧重于知识框架的构造和控制策略这项工作主要是关注数据知识结构的实时执行。材料和方法研究的过程基于多级式的硝化反硝化强化脱磷的工艺,处理在三个区域进行厌氧,缺氧,好氧主要过程如下在好氧区,进行消化反应,产生的消化液和混合液回流到缺氧区,这个过程叫内循环,在那里进行反硝化反应从沉淀池回六的污泥进入到厌氧区这个过程为外循环厌氧和好氧的条件的交替促进聚磷微生物的生长从而提高除磷效率图示意性地描述了在试验性设备中营养物质的去除过程。这些设备由个厌氧选择器，三个同样的曝气池和个沉淀池组成。三个曝气池通过基于知识专家系统的配置，在好氧或缺氧二选的条件下工作，这样就会造成好氧和厌氧总体积的变化。第个池子通常作为缺氧池工作但是需要的话也可轻易地再配置成好氧池。图描述硬件体系，体系有不同的管理级别包括两个过程控制计算机污水厂和分析器控制系统和程序逻辑控制。这个软件用于厂区控制计算机，用语言编写，包括图像监控，数据备份。由监管和控制主要的工艺参数溶解氧，流量，搅拌率等。这台电脑允许污水处理厂通过系列预设定的参数来控制。另外台电脑控制两台用于测定硝，酸盐亚硝酸盐和氨氮的即时分析器。另外还有个自动取样系统。这两台电脑通过以太网连接到个由美国公司工作站系统执行的数据服务器。网关是基于协议的，允许数据库根据来自每个子系统的信息实时更新。基于知识的专家系统位于系统体系的上层。系统由开发实时专家系统的工具开发，尽管也可由其他开发工具执行。它使关于工艺的知识系统化，基于可利用的科学知识和特定系统的实践。系统充当着设定值控制的监管角色，系统基于分散式体系结构。系统由嵌入式数据酸碱度，温度，溶解氧，氧化还原电位，曝气量和流速和即时式数据硝酸盐，亚硝酸盐和铵组成，这些数据来自数据服务器。定性数据嗅味，色度，微生物指标和离散型数据来自于离线分析磷酸盐，化学需氧量，总悬浮固体，总挥发固体，总基耶达氮和污泥容积指数也组成了系统。通过使用这些定型数据，系统不间断地决定最适控制方式，以达到需要的氮和有机物去除效率。最终，控制指令传送给过程控制计算机，而它启动处理厂的每部分。在系统里，有整套条规则和条程序用于故障检查，处理厂的维护和硝化反硝化运行都是试验规模上的。知识由几个代表处理厂的子工艺的模块组成。利用这种组合式配置有些优势，例如，系统模块的再利用性和延展性。因此系统可以管理人工智能的日益复杂性。在正常情况和控制单工艺参数下，每个模块都是地运用数字运算法则。工艺参数通常是数据驱动，使用早先的数据链，直到新的合成水由进料浓缩后和自来水按照不同比例稀释而成。合成水的成分近似于污水厂经过初沉后得到的典型废水。具有不同生物降解率的成分被包含在合成水里，为了减少微生物污染并且实现浓度自动变化，两种包含着氮源和碳源的不同浓缩物被运用。其他的非有机成分分散在两种浓缩物中。表格表明了每种浓缩物的确切成分。试验厂的进水在成分上和流量上是变化的，并且全面模拟处理厂，也是全剖面进水的。进料负荷按照浓缩物和自来水的比例变化，比例从到，提供，氨氮和有机氮如图所示。这些都造成了低负荷段关于低浓度和低流量最低化学需氧量，氨氮和有机氮含量分别在还有段高负荷最大化学需氧量，氨氮和有机氮含量分别在平均水力停留时间为,图中氮的总负荷随着使用的自来水中硝酸盐的出现而增加。表表明了不同形态的氮对污水厂进水在小时内所起的作用。整个实验中，在进水端定期取样，这样做为了检查定量给料系统是否正常工作。而且，在每个实验中，所使用的浓缩物的量也接受检查看是否和所预期的样。测试显示如果从事厂得到的结论是可靠的话，这种量对可再生能力高的条件是适用的。用来自城市污水处理厂的污泥来去除氮。为了使生物群落适应所使用的构造，试验厂的条件保持细胞平均停留时间稳定，厂内的进水和环境条件在整个适应期和试验期间维持不变。通过检测挥发性悬浮固体和总悬浮固体在反应器中，出水，和回流水中的含量来控制细胞平均停留时间。数据传送到系统，作为负反馈，系统自动调整废水以维持预设的污泥龄。整个试验中挥发性悬浮固体浓度维持在个近似水平相当于钙当量的,总生物停留时间为天从这点来看，除磷的效率是较高的。在号反应器中的初设值为，而是由重碳酸盐的溶解浓度来控制的，这就要求试验在近似的条件下进行，并且阻止这变量有反馈现象出现。重碳酸盐的添加量也得为硝化微生物提高适宜的生长环境，并且避免对微生物的营养源无机碳造成限制。其他反应器的也保持在定范围的近似值从最后，所有试验都在室温下进行摄氏度。监控所有实验中，关于工艺内嵌式的，即时式的，离线式的变量都实行监控。内嵌式的变量包括流量进水，内循环，外循环，外加，氧化还原电位，温度，溶解氧，反应器中的曝气阀门的驱动。即时式的变量包括氨氮，亚硝态氮，硝态氮，这些量都由自动取样系统联合和分析仪测定和为种型号的测定仪器最后，监控的离线式变量有反应器中的总悬浮固体，可挥发性悬浮固体，稀释污泥容积指数进出水中化学需氧量，亚硝态氮，硝态氮，磷酸盐态磷还有进水中的氨氮和有机氮。对于亚硝态氮，硝态氮，磷酸盐态磷的离线分析是这样操作的利用毛细电泳原理，使用沃特斯公司的型号仪器来进行测定。所使用的电解液是来自沃特斯公司的溶液精选高迁移率阴离子电解液。工作条件如下摄氏度下，电压为千伏的阴极电源，利用纳米的紫外线间接探测，分析分钟。这些测量都旨在确保系统运行无误和每次实验中自动分析仪的精确度。使用标准应用方法的协定来测定反应器中的化学需氧量，总悬浮固体，可挥发性固体有机氮。结论总体上说，个污水处理厂的去除效率可以在避免在曝气和回流上的浪费能源消耗的基础上通过可用资源得到大幅度提高。值得注意的是，控制方略的主体是根据进水种类开发的，可能不适合别的种类但在任何情况下，控制系统都可以纠正本身来适应特定的进水条件。假设进水中的氮不可以测量，用于弥补的控制方略像是前馈方案也能执行。此外，旦对系统强加更严格的限制，去除率还可以进步提高。这会涉及到在和号反应器中更长时间地维持好氧条件，并且使用可能的最大回流比。事实上，这些条件下肯定会提高去除率，虽然成本会更高。基于这项工作的结果，可以得到如下结论常被忽略的在出水中的亚硝酸盐浓度相对于硝酸盐来说也是很重要的，所以任何用于去除氮的控制系统都应该考虑执行。基于知识的专家系统中的氮去除规律是建立分析实验结论基础上。要获得极大的氮的去除效率，就得在每个环节中使用相当数量的能源，并且实时修正工艺。和普通运行条件比，氮的去除量可以增加，这就导致了总氮和氨氮浓度在出水中分别减少了和。所建议的模块化构造允许系统在传统控制系统上执行或在控制监督和数据获得系统上执行，该系统经常被用于全规模处理厂控制系统中。系统也允许执行不同操作方略为了使系统适应相关的驱动变量。否则，用于提高氮去除的方略就不可以在更简单的控制系统上执行。毕毕业业设设计计外外文文文文献献译译文文文献名称实时专家系统用于提高污水处理厂中工艺的脱氮效率院系市政环境工程学院班号姓名学号指导教师时间哈尔滨工业大学市政工程系摘要有则关于运用实时系统控制活性污泥去除营养物质的报道，这项研究在个使用厌氧缺氧好氧工艺的处理厂中试验，在这里有专门设置的分散式控制系统。这个系统允许不同的专家操作方式在个共有的目标下得到发展，这个目标就是在利用最低限度的能量的前提下，使出水氮指标最低化。拟采用的分散式控制系统由用于构造专家系统的工具构造而成，并且由个基于知识的专家系统的所管理。这个系统允许来自实验系统的每个正在运行的技术的实时修正，从已完成的系列的关于变化的负荷和回流比的实验结果来看，与普遍的运行条件下相比，氮的去除量可增加。而这项增加会导致出水的总氮和氨氮分别有和的减少。这些改进都是在以很少的能源消耗条件下实现的，这是因为污水处理厂采用优化运行措施，并且达到实时更新的程度。关键词基于知识的专家系统专业控制实时脱氮硝化反硝化活性污泥介绍考虑到出水中的氮，欧盟指导文件提出改进大多数现有污水处理厂以适应新的更严格的标准，每个拥有同等人口排放的大陆水域中心的欧盟成员国都必须遵守这个指导文件。大体上说，中心具有同等人口为或以上的必须遵守。欧洲法规还建立个日程表和具体净化水平，例如，受纳环境的灵敏度功能。因此，有机质和剩余营养物质尤其是氮和磷在排入特别敏感的媒介中必须优先被去除。这些新的要求，需要重新设计去除流程以适应现行规定。新目标可以以多种方式实现，包括改变现有的土建设备分机，购买新设备，改变了操作程序例如，新处理工艺的开发或使用控制优化流程。据报道，在反应器中利用膜浸泡在澄清层中增加固形物浓度的结果，适合在小型全厂规模上推广实行。开发出种升级污水厂的方法，利用低浓度的溶解氧，完成同步硝化与反硝化，这个方法可以减少投资和运行成本。有些人通过交替运行优化现有的处理系统。举个例子，利用调整每步骤的持续时间以铵和硝酸盐为指标在全工艺流程中实时控制来优化巴顿甫工艺。使用实时氧化还原电位的测定来优化曝气系统和增加氮的去除效率在全范围内的推广。使硝化成本最小化通过联机修正原先的运算法则，这个法则原先仅是