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污水处理过程中pH值
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控制系统的研究
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pH值对溶液的物理、化学性质都有很大影响,在污水处理过程
中,大都要对水的pH值进行检测与控制,其控制质量的好坏直接影
响污水处理的合格程度,因此在污水处理过程中占有举足轻重的地
位。然而pH中和反应是一种典型的复杂过程,不但存在严重的非线
性,而且受化学成分、温度变化,以及工作地点变化的影响,实际
上构成一高维多变量的复杂反应过程。采用常规的控制技术如PID控
制对pH值进行精密控制难以取得理想效果,故成为工业自动化中较
薄弱的环节之一,假如采用了自动化水平很高的控制系统和先进的
控制技术,将直接影响到水处理效率和质量的高低,所产生的经济
与社会效益是十分可观的。因此,该课题的研究具有较高的理论与
应用价值。同时pH过程控制已广泛应用于化工、轻工以及其他环境
保护领域,因此也具有一定的推广价值。
本论文以山东某纸厂实际的污水处理系统为背景,就造纸污水
处理过程中污水pH值的控制算法和自动化控制系统展开理论和应用
技术研究,主要工作和创新点包括以下四个方面:
1)污水pH值PID串级控制。详细分析pH值调节工艺,根据现场
工艺实际情况,对调制池酸碱液的投加进行流量PID控制,但是酸碱
液的浓度会对调制池出口的pH值产生较大影响,针对这个问题,文
章提出了以该pH值PID控制回路为主环,以酸碱液的流量PID控制回
路为副环的串级控制回路,通过对该回路的特点以及性能的分析,
得出它能有效的抑制浓度二次干扰的影响以及大部分地克服了pH值
调节过程的容积滞后和纯延迟。
2)污水pH值PID专家切换控制。经过进一步分析发现,在pH值
控制过程中,入水pH值的波动、酸碱液流量的波动、以及由于工艺、
设备、操作工况改变、设定改变而带来的波动等都将作为一次干扰
对系统产生极大影响。而且污水处理pH值控制难于建立精确的数学
模型,对它的调节很多是基于现场操作人员的经验,整个pH值控制
回路的有效运作是建立在与温度、流量等多个回路之间相互作用、关键词:污水处理,厌氧处理,pH值控制,专家控制,PLC
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