一种污水生物处理活性污泥模型自适应参数校准方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种污水处理技术，具体来说就是为污水生物处理过程中的活性污泥模型进行自适应在线校准的一种方法。
技术介绍
污水生物处理一般称为活性污泥法，自从20世纪初活性污泥法专利技术以来，一直是世界各国生活污水处理的主要方法。污水处理的要求也越来越高，经历了从有机污染物的降解，到氮磷营养物的去除，进而发展到三级深度处理阶段，其复杂程度已经难以用简单的数学等式来表示。活性污泥数学模型的发展为准确描述污水生物处理过程提供了手段。活性污泥数学模型是以细胞生长动力学的莫诺特方程为基础，结合化工领域的反应器理论与微生物学理论，对底物降解、微生物生长等各参数之间的数学关系做定量描述。1987年国际水质协会(IWA)在总结众多活性污泥数学模型的基础上，提出了活性污泥I号模型(ASM1)，ASMl包含了有机物氧化、氨氮硝化和硝酸盐反硝化等8个反应过程。模型包含13种组分、5个化学计量参数和14个动力学参数。模型可以很好地描述活性污泥法污水处理系统的进水水质特性、系统运行及出水水质变化等。ASMl模型没有包含磷的吸收和释放过程，无法模拟污水生物除磷过程，IWA为了弥补ASMl的不足，分别提出了ASM2，2D和ASM3模型。目前应用的大部分污水生物处理模型都是ASM系列模型，其应用范围包括污水处理过程诊断、控制以及教育培训等等，为污水生物处理厂的设计、运行提供支撑。活性污泥模型的准确应用离不开模型参数的精确校准。目前一般通过序批实验的方式，测定污染物的降解过程和利用溶解氧吸收速率(OUR)来对模型参数进行校准，或者通过拟合进出水水质的方式，来确定模型参数。在这些方...
【技术保护点】
一种污水生物处理活性污泥模型自适应参数校准方法，其具体步骤如下：、步骤一、建立活性污泥数学模型；步骤二、数学模型参数敏感度分析；步骤三、活性污泥数学模型参数的分类，根据步骤二的分析结果，将模型参数分为非敏感模型参数和敏感模型参数；步骤四、设置不同的测量传感器组合；步骤五、活性污泥模型参数自适应校准，根据步骤四所确定的传感器组合，应用扩展卡尔曼滤波器和随机漫步理论，对敏感模型参数进行估计，如下：根据随机漫步理论，模型参数p假设为围绕某一恒定值随机变化，可以用下式表示：dpdt=ωpωp为正态分布的模型参数噪声：ωp～N(0,Z)将模型组分和需要校正的敏感模型参数重新组合，形成一个新的增加了元素的变量数组：X=xp若模型的组分x有n个元素，参数p有m个元素，上式的微分形式可以写为：dXdt=f(x,xin,Qin,u,p)m0M0+ω=f′(X,ω)ω为正态分布的噪声，包括模型噪声ωx和模型参数噪声ωp：ω=ωxωpωx为正态分布的模型参数噪声：ωx～N(0,Q)模型输出值y可以由下式表示：y＝HX+v64...
【技术特征摘要】
1.一种污水生物处理活性污泥模型自适应参数校准方法，其具体步骤如下:、 步骤一、建立活性污泥数学模型； 步骤二、数学模型参数敏感度分析； 步骤三、活性污泥数学模型参数的分类，根据步骤二的分析结果，将模型参数分为非敏感模型参数和敏感模型参数； 步骤四、设置不同的测量传感器组合； 步骤五、活性污泥模型参数自适应校准，根据步骤四所确定的传感器组合，应用扩展卡尔曼滤波器和随机漫步理论，对敏感模型参数进行估计，如下: 根据随机漫步理论，模型参数P假设为围绕某一恒定值随机变化，可以用下式表示: 2.根据权利要求1所述的一种污水生物处理活性污泥模型自适应参数校准方法，其特征在于步骤一中的活性污泥数学模型为:^-^f{x,xin,Qin,u,p)at 其中X为模型组分，xin为模型组分对应的进水中各种物质浓度，Qin为进水流量；u为污水生物处理过程中的各种控制变量，P为模型参数。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，何成达，蒋新跃，杨益军，于林堂，严刚，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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