我國污水處理系統(tǒng)不正常運(yùn)行、出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象仍然比較嚴(yán)峻。而造成上述問題的部分原因是污水處理過程復(fù)雜、影響因素多、故障不易診斷;污水處理廠工作人員專業(yè)性差，致使污水處理過程中出現(xiàn)的各種故障發(fā)現(xiàn)滯后并且不能及時(shí)準(zhǔn)確地解決。因此對(duì)污水處理廠進(jìn)行運(yùn)行故障診斷和精細(xì)化監(jiān)管十分必要和關(guān)鍵。

1、污水處理故障診斷方法

1.1知識(shí)綜合法

知識(shí)綜合法主要是指利用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)等方法綜合對(duì)污水處理過程中的問題進(jìn)行診斷并找出解決辦法，一般是針對(duì)某一案例。知識(shí)來源包括前期知識(shí)的積累和查閱相關(guān)材料來獲取與診斷相關(guān)的信息，材料如污水處理方面的設(shè)計(jì)手冊、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)指南、相關(guān)文獻(xiàn)和類似污水處理工程案例資料等。

1.2數(shù)學(xué)模擬診斷法

數(shù)學(xué)模擬法是利用現(xiàn)有的一些污水處理方面的數(shù)學(xué)模型或模擬軟件對(duì)污水處理廠的運(yùn)行工況進(jìn)行診斷并提出優(yōu)化方案的一種方法。該方法通過模擬能同時(shí)實(shí)現(xiàn)診斷與優(yōu)化。這類方法對(duì)操作人員專業(yè)水平要求較高，過程較復(fù)雜，但是診斷和優(yōu)化方案比較，目前很多污水處理廠采用了數(shù)學(xué)模擬來診斷運(yùn)行的報(bào)道，例如仇付國等利用BioWin軟件對(duì)北京某ICEAS工藝的污水廠進(jìn)行氮、磷出水不達(dá)標(biāo)診斷，并從調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)和改變工藝流程兩方面提出了升級(jí)改造方案。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷法

污水處理過程復(fù)雜，涉及到的影響因素頗多，污水處理參數(shù)很多并且相互影響，這就促進(jìn)了統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷方法應(yīng)用于污水處理故障診斷中。且統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷方法已從zui初的單變量統(tǒng)計(jì)逐步發(fā)展到多元統(tǒng)計(jì)診斷分析，如主成分分析法，偏zui小二乘法等。

(1)基于主成分分析的診斷方法。主成分分析是從影響過程的眾多相關(guān)變量中挑選幾個(gè)主要過程變量來表示原有的多個(gè)變量，從而簡化分析過程的一種統(tǒng)計(jì)方法。基于主成分分析的診斷方法是將污水處理的歷史數(shù)據(jù)，按一定標(biāo)準(zhǔn)去掉一些重復(fù)的線性干擾，找出影響過程變量的主成分，構(gòu)建主成分模型，通過數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與模型之間進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)故障診斷。

(2)基于故障樹的診斷方法。故障樹診斷法是Bell實(shí)驗(yàn)室于1961年提出來的一種推理方法，整個(gè)構(gòu)成倒樹狀結(jié)構(gòu)。zui上層是頂事件，向下一級(jí)一級(jí)分支是中間事件和子事件，子事件下部是導(dǎo)致事件的根部原因。事件與事件之間存在“與”門和“或”門的關(guān)系。將故障樹診斷法用于污水處理廠的診斷之中，可以通過這樣一種樹狀關(guān)系來探討導(dǎo)致頂事件的可能原因，邏輯清晰，并且能夠定量分析出各事件發(fā)生的概率。

(3)基于支持向量機(jī)的診斷方法。基于支持向量機(jī)的診斷方法是通過構(gòu)造*分類平面將異常數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)區(qū)分開，它是基于統(tǒng)計(jì)理論的一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，它在解決污水處理廠的故障監(jiān)測和診斷方面是一個(gè)有力工具。

1.4人工智能診斷法

(1)基于遺傳算法的診斷方法。遺傳算法是從生物進(jìn)化過程“適者生存”“優(yōu)勝劣汰”啟發(fā)而來。基于進(jìn)化過程中的信息遺傳機(jī)制和優(yōu)勝劣汰原則的算法，把求解問題的自變量看作原因，編碼構(gòu)成染色體(個(gè)體)，在個(gè)體集合(群體)內(nèi)依據(jù)個(gè)體適應(yīng)能力進(jìn)行*評(píng)價(jià)。遺傳算法搜索性能*，同時(shí)能進(jìn)行全局性能優(yōu)化。

(2)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種用大量簡單相連人工神經(jīng)元來模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種人工智能處理系統(tǒng)，包括硬件和軟件。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由大量人工神經(jīng)細(xì)胞(處理單元)組成，每個(gè)處理單元都可以輸出信號(hào)，該信號(hào)又成為別的處理單元的輸入，這種輸入和輸出關(guān)系一般用輸入值的加權(quán)乘積和函數(shù)來表示。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作有學(xué)習(xí)過程和回想過程，可以進(jìn)行大規(guī)模的運(yùn)算、存儲(chǔ)、處理、學(xué)習(xí)和記憶能力，針對(duì)污水處理這類多影響因素和條件可以進(jìn)行評(píng)估和診斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷在污水處理故障診斷領(lǐng)域主要關(guān)注的是污水處理過程的模擬和控制和對(duì)特定參數(shù)進(jìn)行預(yù)測等。

(3)基于模糊理論的故障診斷方法。模糊理論診斷法是模仿人類思維的模糊綜合判斷推理來處理問題的一種方法。該方法對(duì)于診斷一些過程本身具有不確定性、不性的問題有突出優(yōu)勢，主要是通過構(gòu)造隸屬度函數(shù)來實(shí)現(xiàn)診斷。

(4)基于專家系統(tǒng)的診斷方法。基于專家系統(tǒng)的診斷方法是將*大量的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和故障信息進(jìn)行收集和整理，然后轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)語言，設(shè)計(jì)出智能程序來解決復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)診斷法在設(shè)備、電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和運(yùn)行過程故障診斷方面都有大量的應(yīng)用，同時(shí)也逐步開始應(yīng)用于污水處理故障診斷中。

1.5集成診斷法

集成診斷法是結(jié)合各種診斷方法的優(yōu)點(diǎn)而形成的一種診斷方法，基于此作出的決策對(duì)污水處理廠的管理有重要推動(dòng)作用。用的比較多的集成診斷法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)的集成、模糊理論和專家系統(tǒng)的集成、故障樹和專家系統(tǒng)的集成、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成等。

濰坊佳企水處理設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、設(shè)計(jì)原則

1）設(shè)計(jì)必須符合適用的要求 選擇的處理工藝、構(gòu)筑物（建筑物）型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等，應(yīng)大限度地滿足使用的需要，以保證污水處理站功能的實(shí)現(xiàn)。

2）設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)數(shù)據(jù)必須可靠 設(shè)計(jì)所選用的原始數(shù)據(jù)必須可靠、準(zhǔn)確，并保證必要的安全系數(shù)。同時(shí)對(duì)于新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用必須積極，但需慎重。

3）設(shè)計(jì)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)的要求 設(shè)計(jì)中一方面盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)，選用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的設(shè)備；另一方面又必須保證在工程運(yùn)行過程中，盡量的減少運(yùn)行費(fèi)用。

4）設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)當(dāng)力求*和合理 設(shè)計(jì)中必須根據(jù)生產(chǎn)的需要和可能，在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，盡可能采用*技術(shù)。在機(jī)械化、自動(dòng)化與儀表化程度方面，要從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)需要和可能及設(shè)備的供應(yīng)情況，妥善確定。

5）設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)注意美觀和綠化 污水站采用全地下式結(jié)構(gòu)，與周圍環(huán)境力求和諧。

6）設(shè)計(jì)應(yīng)符合易于維護(hù)管理的要求 污水處理站對(duì)人員的素質(zhì)要求普遍不高，因此應(yīng)盡可能的使整套處理系統(tǒng)易于維護(hù)管理。