城市污水处理系统运行及过程控制2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

城市污水处理系统运行及过程控制PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 我国水环境、水污染及城市污水处理现状1

1.1.1 我国水资源和水环境现状1

1.1.2 我国水污染状况2

1.1.3 我国城市污水处理现状及面临的问题4

1.1.4 污水排放标准日趋严格6

1.1.5 污水处理系统具有的特性7

1.1.6 加强污水处理系统过程控制的必要性和重要性10

1.2 污水处理系统实现过程控制的优势11

1.3 污水处理系统过程控制的应用现状14

1.3.1 传统控制在污水处理系统中的应用14

1.3.2 最优化控制在污水生物处理系统中的应用16

1.3.3 在线仪表在污水处理系统中的应用18

1.4 本书内容概览25

参考文献26

第2章 过程控制基本原理与技术31

2.1 自动控制基础31

2.1.1 自动控制系统的组成31

2.1.2 自动控制系统的分类32

2.1.3 自动控制系统的基本控制方式32

2.1.4 污水处理自动控制系统的特点和功能33

2.2 常见的过程控制结构34

2.2.1 反馈控制34

2.2.2 前馈控制41

2.2.3 串级控制45

2.3 污水处理系统ICA技术49

2.3.1 ICA技术现状、发展及其限制因素50

2.3.2 污水处理系统ICA技术的发展过程52

2.3.3 ICA技术在欧洲的应用现状56

2.3.4 ICA技术的发展趋势60

2.4 污水处理系统数学模拟61

2.4.1 活性污泥数学模型的发展概述61

2.4.2 数学模型的主要应用方向64

2.4.3 数学模拟工具65

2.5 污水处理系统Benchmark技术68

2.5.1 BSMl模拟平台69

2.5.2 BSM其他模拟平台72

参考文献73

第3章 污水处理系统的仪表与控制器76

3.1 概述76

3.2 污水处理厂的检测项目78

3.2.1 常规检测项目78

3.2.2 检测的取样79

3.3 检测仪表与方法的选择82

3.3.1 仪表的安装位置与检测对象82

3.3.2 检测仪表的选择88

3.4 污水处理厂常用检测仪表91

3.4.1 流量的检测方法与设备91

3.4.2 液位仪表99

3.4.3 压力检测仪表101

3.4.4 温度计103

3.4.5 污泥浓度的检测方法与仪表104

3.4.6 污泥界面的检测方法与仪表106

3.4.7 有机物的检测方法与仪表106

3.4.8 在线检测传感器109

3.5 新型检测仪表113

3.5.1 呼吸仪113

3.5.2 营养物在线传感器114

3.5.3 硝化反硝化反应在线传感器119

3.6 仪表的性能特征及其规范化124

3.6.1 在线仪表的性能特征124

3.6.2 在线仪表的标准化129

3.7 检测仪表信号变换、接收和维护130

3.7.1 检测信号的变换方法131

3.7.2 信号的接收及其仪表设备133

3.7.3 仪表设备的设置134

3.7.4 仪表维护人员的要求135

3.8 污水处理系统过程控制的执行器和控制器137

3.8.1 执行器137

3.8.2 控制仪器140

3.8.3 系统显示和报表143

参考文献144

第4章 污水处理过程控制系统的设计和建立146

4.1 污水处理系统的过程控制目标146

4.1.1 污水处理系统总体控制目标146

4.1.2 污水处理系统不同单元控制目标148

4.1.3 污水处理厂运行目标159

4.2 污水处理控制系统的建立163

4.2.1 污水处理控制系统的建立163

4.2.2 污水处理系统的自动控制水平167

4.3 污水处理系统监视控制方式与项目的选择168

4.3.1 监视控制方式168

4.3.2 监视控制项目172

4.4 污水处理系统监视控制仪表的选择173

4.4.1 监视操作仪表174

4.4.2 控制设备177

4.5 污水处理厂的计算机控制系统179

4.5.1 计算机控制系统的基本组成与特点179

4.5.2 计算机控制系统的分类182

4.5.3 计算机控制系统的规划与设置186

4.5.4 计算机控制系统的设备选择187

4.6 活性污泥法污水处理系统的过程控制与运行管理188

4.6.1 活性污泥的培养驯化188

4.6.2 活性污泥法系统的主要控制方法与控制参数190

4.6.3 活性污泥法处理系统运行中的异常情况193

4.6.4 二沉池的运行管理203

参考文献207

第5章 污水生物脱氮系统的过程控制和优化211

5.1 污水生物脱氮原理及其影响因素211

5.1.1 污水生物脱氮原理211

5.1.2 硝化和反硝化反应的影响因素213

5.2 A/O工艺的过程控制和优化215

5.2.1 控制目标、参数和变量218

5.2.2 影响因素分析223

5.2.3 曝气量控制231

5.2.4 污泥回流量和剩余污泥排放量的控制239

5.2.5 内循环回流量的控制246

5.2.6 外碳源投加量的控制252

5.2.7 应用DO、ORP和pH在线传感器控制A/O工艺259

5.3 SBR法的过程控制266

5.3.1 实现SBR法过程控制的必要性和意义267

5.3.2 以DO、pH和ORF作为SBR法的实时控制参数269

5.3.3 SBR法计算机自动控制系统的研制278

5.4 污水处理中N2O的产生及其减量控制279

5.4.1 N2O逸出机理279

5.4.2 污水生物处理过程中N2O的释放量282

5.4.3 影响N2O释放量的主要因素284

5.4.4 减排途径及其控制策略288

5.5 实际生物脱氮污水处理厂的过程控制与运行优化288

5.5.1 Marselisborg污水处理厂的运行优化288

5.5.2 Galindo-Bilbao污水处理厂的过程控制291

参考文献295

第6章 污水生物除磷系统的过程控制和优化303

6.1 强化生物除磷系统的生化反应机理304

6.2 强化生物除磷系统的主要环境影响因素306

6.2.1 温度306

6.2.2 pH307

6.2.3 进水组分和有机碳源种类308

6.2.4 硝酸盐和DO310

6.2.5 污泥龄311

6.2.6 厌氧停留时间311

6.3 生物除磷系统的过程控制方法311

6.3.1 初沉污泥酸化——改善进水水质312

6.3.2 降低二沉池出水悬浮物浓度313

6.3.3 优化污泥的处理和处置——降低内部磷负荷315

6.3.4 辅助化学除磷317

6.3.5 强化反硝化除磷性能318

6.3.6 GAO和PAO的竞争327

6.3.7 运用控制策略330

6.4 生物除磷系统的优化设计332

6.5 A2/O工艺过程控制和优化335

6.5.1 A2/O工艺的影响因素337

6.5.2 A2/O工艺的过程控制原则340

6.5.3 A2/O工艺的过程控制342

6.5.4 强化A2/O工艺反硝化除磷性能345

6.5.5 A2/O工艺的检测变量351

6.6 A/O生物除磷工艺优化和控制352

参考文献356

第7章 污水厌氧生物处理系统的过程控制与优化362

7.1 概述362

7.1.1 厌氧生物处理技术的发展362

7.1.2 厌氧生物处理的特点364

7.2 厌氧生物处理的基本原理367

7.3 厌氧微生物主要影响因子371

7.3.1 影响产酸细菌的主要因素372

7.3.2 影响产甲烷细菌的主要因素374

7.3.3 影响硫酸盐还原菌的主要因素377

7.3.4 厌氧生物处理过程微生物优势种群的演替378

7.4 厌氧处理工艺的控制目标和主要检测变量380

7.5 厌氧消化过程的pH控制381

7.6 温度对厌氧生物处理系统的影响及其控制387

7.6.1 温度对厌氧微生物宏观活性的影响387

7.6.2 温度对厌氧反应过程中动力学参数的影响389

7.6.3 厌氧生物处理系统反应温度的选择与控制391

7.7 厌氧生物处理过程中的监测和控制392

7.7.1 工艺控制条件392

7.7.2 厌氧生物处理系统的监测与控制对策393

7.7.3 厌氧系统的早期预警变量394

7.8 污泥处理系统的运行控制395

7.8.1 污泥浓缩池395

7.8.2 污泥厌氧消化池398

参考文献404

第8章 污水处理系统数据加工及预警分析406

8.1 数据分析和信息获取技术406

8.2 数据筛选414

8.3 数据检测和诊断分析421

参考文献429

第9章 污水处理系统的智能控制431

9.1 污水处理系统的模糊控制432

9.1.1 模糊控制系统的组成433

9.1.2 模糊控制的基本原理433

9.1.3 两段SBR系统的模糊控制439

9.1.4 生物电极脱氮工艺在线模糊控制器451

9.2 污水处理运行管理与过程控制专家系统463

9.2.1 专家系统的结构464

9.2.2 知识的表示和获取467

9.2.3 污水处理系统专家控制470

9.2.4 污水处理系统常用决策树475

9.2.5 其他专家控制系统486

9.3 神经网络在污水处理系统的应用492

9.3.1 基本概念492

9.3.2 神经网络的训练方法496

9.3.3 神经网络在污水处理中的应用情况500

9.3.4 神经网络在污水处理中的应用实例504

参考文献510

第10章 城市污水处理过程控制系统的发展趋势513

10.1 城市水工业的发展趋势513

10.2 污水处理系统的全厂控制515

10.2.1 全厂计算机系统515

10.2.2 全厂运行观点516

10.2.3 全厂控制的目标518

10.2.4 污水处理厂进水量的预测520

10.2.5 污水处理厂溢流的控制520

10.2.6 通过控制扩充污水处理厂的处理能力521

10.3 应用过程控制实现污水处理系统微生物种群的优化525

10.3.1 微生物种群优化的基本思想525

10.3.2 污水厂的设计和运行对系统的影响526

10.3.3 微生物种群优化类型530

10.3.4 应用在线过程控制实现微生物种群优化的实例531

10.3.5 微生物种群优化的研究与应用展望537

参考文献538