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淀粉行业污水处理系统设计及控制策略的研究

作　者: 王煊良
导　师: 王小刚；陈劲松
学　校: 东北大学
专　业: 控制工程
关键词: 淀粉工业污水污水处理控制系统控制策略
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着工业生产的发展,工业废水的排放量在日益增加,水污染成了我国目前的主要环境问题之一。污水处理系统就是采用工程技术措施对生产废水进行处理,减轻乃至消除污水对环境的污染,合理地综合利用水资源。然而工业污水的成分和性质相当复杂,处理难度大,尤其是淀粉加工行业尤为突出。许多企业因为找不到比较适合的治理技术,影响到治理效果,结果消耗了物力,而见不到环境效益,因此深入对淀粉行业污水处理技术的研究和把数学方法应用于控制系统是很有必要的。本文结合某淀粉加工企业实际情况,从淀粉生产及其深加工工艺入手,着重论述了低浓度废水处理达标排放的工艺和应用计算机技术、现代先进的控制策略应用于污水处理系统中,使污水处理连续化、自动化及网络化,从而从局部到全局提高污水处理效率,保证污水处理出水水质,降低污水处理成本。完善的计算机监控系统使污水处理运行稳定、维护更加方便快捷,能产生最大的经济效益。结合企业自建污水处理厂一期工程实际,本文立足实际应用角度,系统研究了污水处理过程参数的检测和仪表的选用以及主要控制方案的设计。其次介绍了在线监测系统开发的必要性、应用情况以及系统所采用的在线设备和指标。特别是在污水出口测试仪中集成了通信模块,利用GPRS无线传输技术,对工业污水中的流量、COD值进行了在线监测,能连续、及时、准确地监测其变化状况,有效地起到环境监控作用。最后通过分析排污口重要监测参数COD与厌氧反应温度的重要关联性,对加热器出口温度控制回路中PID整定值进行了模糊控制的研究并应用于生产实际,使过程控制性能得到了优化。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-20
  1.1 前言  10
  1.2 课题背景和意义  10-11
  1.3 我国淀粉行业发展现状  11-12
    1.3.1 生产技术水平决定了该行业污染物排放浓度较高  11
    1.3.2 副产品利用率的高低决定该行业污染物的排放水平  11
    1.3.3 企业环保意识不强,企业达标率参差不齐  11-12
  1.4 玉米淀粉生产工艺及产污分析  12-15
    1.4.1 玉米淀粉生产废水特征  12-13
    1.4.2 淀粉深加工生产工艺及产污分析  13-15
  1.5 常见的污水处理方法  15-16
  1.6 淀粉生产废水处理工艺及发展趋势  16-17
  1.7 污水处理技术的新发展  17-18
  1.8 污水处理智能控制技术新发展  18
  1.9 本文主要研究内容  18-20
第二章改进型UASB法和A/O接触氧化法处理工艺  20-32
  2.1 UASB法的起源和发展  20
  2.2 UASB法的特点  20
  2.3 UASB工作原理  20-21
  2.4 改进型UASB法的特点  21-22
  2.5 好氧工艺  22-23
  2.6 某食品行业污水处理厂工艺介绍  23-26
    2.6.1 污水预处理  24-25
    2.6.2 污水生物处理  25
    2.6.3 污水处理厂各单元功能  25-26
  2.7 污水处理主要技术参数  26-27
    2.7.1 污水处理工业中主要技术指标  26-27
    2.7.2 公司低浓度污水排放现状  27
    2.7.3 污水处理厂排放标准  27
  2.8 污水处理主要监测参数分析  27-30
  2.9 本章小结  30-32
第三章污水处理监控系统设计  32-54
  3.1 控制系统方案设计  32-34
    3.1.1 控制系统的设计原则  32-33
    3.1.2 控制系统结构  33-34
  3.2 污水处理控制回路的设计  34-39
    3.2.1 进水设备控制  34-37
    3.2.2 酸碱中和控制  37
    3.2.3 除砂控制  37
    3.2.4 厌氧反应器设备控制  37
    3.2.5 螺旋加热器出口温度控制  37-39
    3.2.6 接触氧化池DO控制  39
    3.2.7 终沉池污泥控制  39
    3.2.8 污泥收集回流控制  39
  3.3 过程参数检测系统的设计  39-53
    3.3.1 检测仪表的构成与分类  40-41
    3.3.2 检测仪表的选用原则  41-42
    3.3.3 常规检测仪表的选择  42-44
    3.3.4 水质在线监测仪  44-47
    3.3.5 监测信号分布  47-48
    3.3.6 过程参数监测功能设计与实现  48-53
  3.4 本章小结  53-54
第四章加热器出口温度控制方法的研究  54-64
  4.1 加热器出口温度控制方案  54
  4.2 模糊控制  54-57
    4.2.1 模糊控制基本原理及特点  54-55
    4.2.2 模糊控制系统的组成及结构分析  55-57
    4.2.3 参数自整定模糊PID控制  57
  4.3 PID控制器  57-59
    4.3.1 PID参数整定原则  57-58
    4.3.2 PID参数整定方法  58-59
    4.3.3 PID控制器参数  59
  4.4 加热器出口温度参数自整定模糊PID控制器设计  59-62
    4.4.1 温度控制参数模糊自整定PID控制系统结构  59-60
    4.4.2 温度控制参数模糊自整定PID控制器设计  60-62
  4.5 现场应用结果  62-63
  4.6 本章小结  63-64
第五章全文总结与展望  64-66
参考文献  66-70
致谢  70

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