附着-悬浮耦合短程反硝化除磷工艺的自动控制研究

《附着-悬浮耦合短程反硝化除磷工艺的自动控制研究》是一篇探讨污水处理技术中自动控制策略的学术论文。该论文针对当前污水处理过程中存在的效率低、能耗高以及运行不稳定等问题，提出了一种基于附着-悬浮耦合系统的短程反硝化除磷工艺，并对其自动控制进行了深入研究。

在现代城市化进程不断加快的背景下，污水排放量逐年增加，传统的污水处理工艺已经难以满足日益严格的环保要求。短程反硝化除磷技术作为一种高效、节能的处理方法，因其能够减少曝气能耗并提高氮磷去除率而受到广泛关注。然而，该技术在实际应用中仍面临诸多挑战，如反应条件控制复杂、系统稳定性差等。因此，如何实现对这一工艺的有效自动控制成为研究的重点。

论文首先介绍了附着-悬浮耦合系统的概念及其在污水处理中的应用优势。附着-悬浮耦合系统结合了生物膜和活性污泥两种处理方式，既能利用生物膜的高效降解能力，又能通过悬浮污泥实现良好的混合与传质效果。这种组合模式不仅提高了污染物的去除效率，还增强了系统的抗冲击负荷能力。

在短程反硝化除磷工艺中，氮的去除主要依赖于亚硝酸盐作为电子受体的反硝化过程，而磷的去除则通过聚磷菌的过量吸磷行为实现。论文指出，这一过程需要精确控制溶解氧浓度、碳源供给以及污泥回流比等关键参数，以确保系统稳定运行并达到最佳的脱氮除磷效果。

为了实现对上述工艺的自动控制，论文设计了一套基于模糊控制和PID控制相结合的智能控制系统。该系统能够根据实时监测数据动态调整曝气量、碳源投加速率以及污泥回流比等操作参数，从而维持系统的最佳运行状态。实验结果表明，该控制系统显著提高了系统的处理效率，并有效降低了运行成本。

此外，论文还通过实验室规模的模拟试验验证了所提出的自动控制策略的可行性。试验结果表明，在自动控制系统的调节下，系统对氮磷的去除率分别达到了90%以上和85%以上，远高于传统工艺的水平。同时，系统的运行稳定性也得到了明显提升，能够在不同进水水质条件下保持良好的处理效果。

论文进一步分析了影响自动控制效果的关键因素，包括进水水质波动、微生物活性变化以及设备响应延迟等。针对这些问题，作者提出了相应的优化措施，如引入自适应控制算法、加强在线监测系统建设以及改进设备性能等，以提高控制系统的鲁棒性和可靠性。

在实际工程应用方面，论文建议将该自动控制策略推广至中小型污水处理厂，特别是在水资源紧张、能源消耗受限的地区，该技术具有较大的应用潜力。同时，论文还指出，未来的研究应更加关注多参数耦合控制、人工智能算法的应用以及与其他处理工艺的协同优化，以进一步提升污水处理的整体效能。

综上所述，《附着-悬浮耦合短程反硝化除磷工艺的自动控制研究》为污水处理领域的自动控制技术提供了新的思路和方法，具有重要的理论价值和实践意义。随着相关技术的不断发展和完善，该研究有望为实现更高效、更环保的污水处理提供有力支持。