Информационный анализ и автоматизированное проектирование станций биохимической очистки. Малыгин Е.Н - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Процесс биоокисления, используемый на станциях биохимической очистки сточных вод (БХО),
требует строго соблюдения технологического режима, поскольку он чувствителен к изменению темпе-
ратуры и pH-среды, ингибирующему действию органических и неорганических соединений. При появ-
лении в стоках высоких концентраций этих веществ требуется их разбавление. Нормальную работу
комплекса БХО сложно обеспечить ввиду отсутствия стабильности состава и уровня концентраций ве-
ществ в сточной воде, нестационарного расхода стоков и сезонных колебаний температуры окружаю-
щей среды. Более того, в практике работы очистных сооружений типичны примеры внезапного появле-
ния «залповых» сбросов вредных веществ с промышленных предприятий и резкого увеличения гидрав-
лической нагрузки, возникающей в результате выпадения ливневых дождей. В первом случае это при-
водит к частичному или полному отравлению микроорганизмов, возникновению у них «шокового» со-
стояния и, окончательно, к «срыву» процесса очистки в результате вымывания биологической культуры
из аппаратов станции. Во втором случае повышенный расход воды способен полностью вымыть микро-
организмы активного ила из системы. При этом, сточные воды, содержащие высококонцентрированные
примеси, не подвергаясь биообработке, поступают в искусственные или естественные водоемы, отрав-
ляют в них флору и фауну, загрязняют водную среду и способствуют возникновению эпидемий.
За последние десятилетия в России и за рубежом начали развиваться автоматизированные системы
управления технологией очистки
сточных вод. Наряду с развитием технического обеспечения (микропроцессоров, контрольно-
измерительных приборов и т.д.) интенсивно развивается математическое обеспечение АСУ ТП, осно-
ванное на современной теории управления [51, 60] и др. Однако в большинстве работ решаются задачи
стабилизации режима очистки, но при этом вопросы оптимального выбора заданий локальным систе-
мам регулирования процессом биохимических превращений остаются открытыми. Следует также отме-
тить, что в существующих системах управления станциями БХО не заложены принципиальные воз-
можности компенсации возмущений, ведущих к серьезному нарушению режима биохимической очист-
ки.
Предлагаемая в данной работе система автоматической аварийной защиты и управления станцией
БХО обладает следующими функциями [36]:
− прогноз аварийных ситуаций на станциях БХО;
− упреждение аномальных ситуаций в подсистеме «аэротенк – вторичный отстойник»;
− стабилизация режима работы станции в период действия аварийных возмущений;
− переход к режиму ее нормальной эксплуатации после снятия указанных возмущений.
Решение первой задачи возможно на основе математической модели подсистемы «аэротенк – вто-
ричный отстойник», описанной в работе [42]. При этом опережение информации в системе автоматиче-
ской защиты станции БХО достигается за счет выноса датчиков расхода и качества воды в колодцы ка-
нализационного коллектора.
При появлении в реальной системе гидравлических и концентрационных возмущений необходимо
«блокировать» возможность срыва процесса БХО с помощью управляющих воздействий, значения ко-
торых находятся в результате решения следующей задачи оптимального управления статическими ре-
жимами работы станции.
Задача А-I. Найти оптимальные значения управляющих воздействий станции БХО
**
u,p
, при кото-
рых векторная целевая функция
),(
41
YYfF
=
(3.65)
ПРИНИМАЕТ ОПТИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ И ПРИ ЭТОМ УДОВЛЕТВОРЯЮТСЯ ОГРАНИЧЕНИЯ:
а) на соотношение определяющих параметров гидродинамического и биохимического режимов
очистки сточных вод в подсистеме «аэротенк – вторичный отстойник»
avav
nn
2ила1
/ ≤ΘΘ≤ ; (3.66)
б) на содержание растворенного кислорода в аэротенке

Страницы