一种城镇污水处理除磷加药量优化方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术提出了一种基于强化学习的城镇污水处理工艺除磷加药量优化方法，该方法采用ASM(Activated Sludge Model，活性污泥模型)模型和LSTM(Long Short

【技术实现步骤摘要】
一种城镇污水处理除磷加药量优化方法、系统和设备


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种城镇污水处理除磷加药量优化方法、系统和设备。

技术介绍

[0002]城镇化不断发展和污水处理排放指标的不断严苛，污水处理厂急需更精细化的管理水平。污水处理过程是一个影响因素多、变量间关联强、机理复杂的多变量系统,目前还没有一种较为完善的针对污水处理工艺的传统控制算法。目前的现有技术主要存在以下问题：
[0003]1.污水处理工艺仿真主要采用机理模型和黑箱模型的两种方式，其中机理模型以国际水务协会所提出的ASM(Activated Sludge Model，活性污泥模型)为代表，但存在着参数众多且调参困难的问题，学者们大多集中研究对该模型的优化，但目前很难满足对实际污水厂的精细化仿真；黑箱模型则是以神经网络、深度学习等为代表，主要利用所获取的数据来构建输入
‑
输出响应模型，不考虑中间过程，但该方式实现效果完全依赖于所使用的数据质量以及数据丰富程度。
[0004]2.污水处理控制变量值主要采用传统方式和人工只能方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城镇污水处理除磷加药量优化方法，其特征在于，所述方法由以下步骤组成：S01：生成初始化加药量，基于进水参数值和基于历史数据分析得出的参数值，综合得出初始化加药量C0；S02：生成9组各参数权重值，随机生成各进水参数权重值p
ij
，其取值范围为(
‑
0.5，0.5)，其中i表示对应的进水参数，j取值1～9，且保证各权重值相加为0，即保证后续生成加药量集合的均值为初始化加药量；S03：生成加药量集合，利用S02中生成的权重值和初始化加药量生成加药量集合；S04：获取环境仿真结果，将S03中生成的九组加药量和C0共计10组数据分别输入到环境中，获取对应数据组下的环境仿真输出出水数据；S05：计算综合惩罚函数和综合评分，根据历史数据和厂区经验设计惩罚函数和综合评分，并利用S04中各组中环境仿真输出出水数据计算各组加药量对应的惩罚函数和综合评分；S06：判断综合惩罚函数值是否为0，如果数组中存在某些组综合惩罚函数值不为0，则进入步骤S031，重复执行S031和S04～S06，直到所有10组数据的惩罚函数值均为0，则进入步骤S07；S031：更新加药量,综合惩罚函数值不为0的组的加药量，利用对应出水数据和出水指标要求更新加药量；S07：选择综合评分最低情况下的最低加药量为基准，经过步骤S06后，得到了10组能够实现保证出水指标的加药值，选择其中综合评分最低组中加药量替换C0，并保存最低综合评分值；S08：判断C0是否连续十次保持不变，如果是则结束任务输出C0为最优加药量，否则返回至S02重新进行生成加药量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S01所述初始化加药量采用如下公式获取：其中N为进水参数数量，C0为控制变量初始化值，分别为参数i的进水数据和出水设定值，ρ
i
为对应系数值，针对不同温度条件下，通过采集大量历史进水数据、除磷加药量数据和出水数据组，利用聚类方法和线性回归的方式来获取ρ
i
和k，其中温度设定为10℃以下，10℃～20℃，20℃～30℃以及30℃以上四个区间。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S03中所述加药量集采用如下公式获取：其中为厂区正常运转所需的出水参数区间要求，j取值1～9，j＝0时C
j
＝0。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S05中综合惩罚函数F
j
和综合评分G
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翊君，王盛，张善伟，陆继诚，曹晶，龚晓露，生骏，黄静菲，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：