江苏淮安同方水务有限公司第二污水处理厂223002
摘要:近年来,人们越来越重视保护环境,各领域也在不断地探索保护环境的有效措施。污水是环境污染的重要源头,污水处理同时也是许多行业都会涉及的项目,因此备受人们的关注。随着科技的进一步发展,越来越多的处理技术,被应用于污水处理中,并且取得了极大的成效,本文笔者对软测量,在污水处理中的具体应用,做了简单的论述。
关键词:软测量;污水处理;具体应用
污水处理是通过建立污水处理体系,以此来治理并改善水质。污水处理过程中,涉及的参数较多,部分参数需要做好相应的检测,以此确保污水处理的效果。在实际的污水处理过程中,应用软测量技术,可以简化污水处理程序,确保污水处理质量。
一、软测量技术基本概述
软测量技术是利用计算机技术、网络技术等,开展变量检测与评估手段。通常情况下软测量技术主要包括:收集并处理数据、选取变量、构建模型、在线矫正等。其中在收集数据时,主要收集的是原始变量与主导变量,具有简洁与均衡特点,可以准确的体现污水处理的全过程,数据处理主要是变换数据与处理误差,进而降低非线性,有效的控制误差因素;其中选取变量,主要包括选择数据类型、检测点数量与方位等,在选取的过程中,要灵活的、准确的选择;模型构建的形式众多,包括人工神经网络与回归分析等构建法,应用较为广泛的是神经网络构建,模型构建的核心是模型辨识,同时还需要做好全面的检验工作,以此确保模型可以满足应用的标准。
二、软测量技术的具体应用
(一)应用于故障诊断
污水处理的过程中,主要是利用传感器来监测系统运行的状态,进而确保污水处理的效率。监测系统运行状态主要是识别模式。系统运行主要分为正常运行与异常运行,在实际处理的过程中,主要是利用模式分类法,进而实现系统监测,极大成都上可以保证系统的保障,譬如:基于SOM+PCA模式,处理多维数据,采取K均值算法,来识别模式,最后利用数据模式,诊断系统数据故障。或者基于SVM+BP模型,来预测二沉池SVI,进而判断泥污膨胀,利用支持向量机方法,不仅可以提高软测量诊断故障的效率,同时还具有推广能力,但是该模型的应用,极易忽视SV与ZSV等因素,使得测量数据出现偏差,因此在应用的过程中,要加以控制。
(二)应用于优化曝光
在处理污水过程中,生化处理是重要手段,其应用的主要环节是好氧反应,由于在好氧反应过程中,由于功率较大的鼓风机,其曝气耗能量,严重超出污水处理成本要求,这一矛盾一直以来都是污水处理的重要难题,使得污水处理企业深受其困扰。加之污水中的微生物,其氧气的需求量,会随着生存环境与时间的变化二变化,若氧气过少,则会造成污泥膨胀,或者造成出水的水质差,而氧气过多,则不仅很难保证出水水质,极大程度上还会造成资源浪费,而应用软测量优化曝光,要根据不同的工况条件,深入研究污水生化处理,尤其是要研究溶解氧模型,同时在优化过程中,可以利用变量与模型,有效的控制鼓风量,以此确确保变量测量与实时测量数据的准确性。
(三)药品投放优化应用
在处理污水的过程中,污水需要经过多级处理后,其水质才可以得到明显的改善,细菌含量也会不断减少,其绝对值极其乐观,可能会出现更多的病原菌,因此需要做好消毒工作,氯的排放量要适当,在投放药品时,可以利用软测量来控制,譬如:将ORP与PH作为神经网络的软测量,来预测大肠杆菌群,同时控制氯量,以此来达到节约成本的最终目的。软测量应用在药品投放中,可以应用在各个环节中,譬如:应用在SBR工艺循环环节,用来估计时间,不仅可以弥补使时间缺陷,还可以优化处理各个阶段的时长,最终达到优化SBR的目的。
三、污水处理中软测量应用的深入研究
(一)变量的选择
污水处理的效果主要用COD与BOD来衡量,其处理效果主要受到传感器的制约,部分数据需要人工化验得出,使得污水处理的效果难以保证,而软测量技术的应用,在污水处理的过程中,可以准确分析数据、控制数据、优化各环节等,在实际的应用过程中,取得了一定的成效,经过不断地研究发展,使得软测量技术得到了进一步优化。COD模型与BOD模型的构建过程中,要明确系统中的各辅助变量,充分利用这些辅助变量,获取更多的处理信息,不过这样会加大数据处理的工作量。模型中的辅助变量,主要包括COD浓度、进水的流量与PH值、进水的温度等,其输出变量是出水COD的浓度与BOD的浓度,在应用中,需要对变量数据做预处理,还要交换尺度。
(二)构建模型并分析结果
在构建模型时,将主要的数据输入,包括COD浓度、进水的流量与PH值、进水的温度等,并将COD的浓度与BOD的浓度输出,最终建立相对简化的模型,譬如建立MW-LSSVR软测量模型,以此模型为例分析结果,选取几组数据,将其分为训练样本与测试样本,通过数据调整,得出优化后的MW-LSSVR参数,利用LSSVR和MW-LSSVR以及W-LSSVR,做建模测量,其中利用LSSVR建模时,可以利用径向基核函数借助训练,其中利用W-LSSVR建模时,可以利用小波核函数借助训练,利用以上模型训练与测试,得出最小误差,MW-LSSVR采用多尺度测试法。根据实际应用的效果来看,多尺度模型的精度要高,可以达到污水处理的基本要求,并且需要的时间较短,提高了预测的实时性。
结语:
综上所述,在污水处理的过程中,应用软测量技术,通过明确各项数据,构建简化的模型,进而处理存在的故障,同时还可以优化污水处理过程,可以降低污水处理的成本,促进污水企业的发展。文中对软测量的概念、软测量技术的应用,做了简单的论述,以及深入分析了软测量技术,意在为软测量技术的推广与应用,提供助力作用。
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