一种维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，包括在一定时间段内，每间隔t<subgt;1</subgt;时间段测定生化池的进水流量、进水有机物浓度、进水氨氮浓度、活性污泥系统溶解氧浓度、污泥浓度、曝气风量数据；针对活性污泥系统溶解氧浓度变化存在滞后性的问题，将测定时刻溶解氧浓度数据更换为该时刻的t<subgt;2</subgt;时间段后溶解氧浓度的数据；对更换后的溶解氧浓度数据进行筛选，形成数据集；构建随机森林模型，利用数据集中的数据创建机器学习矩阵，用以训练随机森林模型；对训练后的随机森林模型的预测性能进行评价；利用训练好的随机森林模型，预测实现t<subgt;2</subgt;时间段后目标溶解氧值所需的风量值，从而调整曝气风机的输出风量。本发明专利技术解决了现有技术对活性污泥系统中对曝气量的调节中存在的溶解氧浓度变化滞后性问题，从而使溶解氧浓度维持在目标范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理，特别是涉及一种维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法。

技术介绍

1、污水处理厂的活性污泥系统主要通过微生物的代谢作用去除污水中的污染物，以达到净化水质的目的。微生物代谢过程需要消耗氧气，因此，溶解氧浓度(do)是活性污泥系统正常运行的重要指标，为保证活性污泥环境中维持一定的溶解氧浓度，曝气风机需要不断向活性污泥系统中曝气，但供气过多或过少均使溶解氧浓度波动，导致活性污泥系统中的微生物代谢活动不稳定，影响污水处理效率和出水水质。

2、目前，污水处理厂对活性污泥系统中的溶解氧调控一般依据经验进行，通过人工调节曝气量的大小，通常情况下污水处理厂将活性污泥系统中的溶解氧维持在2～4mg/l。由于溶解氧的调节存在滞后性，无法及时调整曝气，导致在溶解氧已经达到或超过期望值时，仍然有过量的空气被注入系统中，从而造成能源的浪费和系统运行不稳定。所以准确调节曝气量来维持活性污泥系统中溶解氧浓度稳定对污水厂的稳定运行和节能降耗具有重要意义。目前人工调节的方式过度依赖经验，需要大量的人工操作，且稳定性差、能耗较高。因此，准确预测和计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤2所述的t2时间段为活性污泥系统中溶解氧的变化滞后反馈时间，为t1时间段的整数倍。

3.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤3中溶解氧浓度的正常范围通常为2.0-3.0mg/L。

4.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤4所述的机器学习矩阵：

5.根据权利要求1所述的维持活性污...

【技术特征摘要】

1.一种维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤2所述的t2时间段为活性污泥系统中溶解氧的变化滞后反馈时间，为t1时间段的整数倍。

3.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤3中溶解氧浓度的正常范围通常为2.0-3.0mg/l。

4.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤4所述的机器学习矩阵：

5.根据权利要求1所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，步骤4所述的预测性能评价方法为：通过计算训练后随机森林模型在测试集上的平均绝对百分比误差mape及决定系数r2，以输出的预测值与实测值的误差来表征模型预测性能，当r2>0.8且mape<20％时，则该模型预测性好，否则对数据集中的溶解氧浓度数据再次进行更换。

6.根据权利要求5所述的维持活性污泥系统溶解氧稳定所需曝气量的预测方法，其特征在于，所述对数据集中的溶解氧浓度数据再次进行更换的方法为...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶林，卞若轩，乔一恒，尹子睿，张徐祥，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：