【摘要】：水是生命之源,但在世界范圍內(nèi)各種水資源正遭受著不同程度的污染。污水處理是解決水污染的主要途徑。將曝氣生物濾池與前置生物膜脫氮技術(shù)相結(jié)合組成的前置生物膜脫氮污水處理系統(tǒng),不僅能夠有效降解有機(jī)物,還能最大限度的去除污水中的含氮量。然而曝氣系統(tǒng)能耗大,運(yùn)行成本高,若能對出水COD濃度進(jìn)行預(yù)測建模,可以減少測量傳感器的使用,且有助于污水處理系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)節(jié),進(jìn)而降低系統(tǒng)能耗,節(jié)省開支。本文依托與某環(huán)�？萍脊韭�(lián)合承擔(dān)的安徽省重大科技攻關(guān)項目,以ABAF/OBAF前置生物膜脫氮污水處理工藝及其應(yīng)用項目為基礎(chǔ),建立對出水COD濃度的預(yù)測模型。一方面,在物料守恒原理和Monod方程的基礎(chǔ)上,依據(jù)采集數(shù)據(jù)和參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值確定有機(jī)物降解模型數(shù)學(xué)表達(dá)式�？紤]到污水中不確定因素的隨機(jī)干擾,采用隨機(jī)過程理論對降解模型進(jìn)行改進(jìn),建立對應(yīng)的模型微分方程并求解,確定最終模型表達(dá)式,進(jìn)而得到出水COD濃度的預(yù)測軌跡。另一方面,在貝葉斯理論和極大似然估計的數(shù)據(jù)融合思想上,建立基于高斯過程的出水COD濃度預(yù)測模型,并結(jié)合主成分分析法對模型輸入?yún)?shù)初值進(jìn)行設(shè)定,最后用Matlab編程軟件驗(yàn)證模型的預(yù)測效果。對比以上兩個模型的預(yù)測結(jié)果,得出結(jié)論:基于數(shù)據(jù)融合的高斯過程預(yù)測模型的預(yù)測效果更加接近實(shí)際測量值。
[Abstract]:Water is the source of life, but all kinds of water resources are being polluted in different degrees all over the world. Sewage treatment is the main way to solve water pollution. The biological aerated filter (BAF) combined with the pre-biofilm denitrification system can not only effectively degrade organic matter, but also remove nitrogen content in wastewater as much as possible. However, the aeration system has the advantages of large energy consumption and high operating cost. If the effluent COD concentration can be predicted and modeled, the use of measurement sensors can be reduced, and the adaptive regulation of sewage treatment system will be helpful, thus reducing the system energy consumption and saving expenses. Based on the important scientific and technological research project of Anhui province jointly undertaken with a certain environmental protection technology company, the prediction model of effluent COD concentration was established on the basis of ABAF/OBAF pretreatment biofilm denitrification wastewater treatment process and its application project. On the one hand, on the basis of the principle of material conservation and Monod equation, the mathematical expression of organic degradation model is determined based on the collected data and the empirical values of the parameters. Considering the random interference of uncertain factors in wastewater, the degradation model is improved by stochastic process theory, the corresponding differential equation of model is established and solved, and the final model expression is determined, and then the predicted trajectory of effluent COD concentration is obtained. On the other hand, on the basis of Bayesian theory and data fusion idea of maximum likelihood estimation, a prediction model of effluent COD concentration based on Gao Si process is established, and the initial values of input parameters of the model are set up with principal component analysis (PCA). Finally, the prediction effect of the model is verified by Matlab programming software. By comparing the prediction results of the two models, it is concluded that the forecasting effect of Gao Si process prediction model based on data fusion is closer to the actual measurement value.
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TP202

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6 本刊編輯部;生物膜過濾機(jī)理及應(yīng)用[J];中國環(huán)保產(chǎn)業(yè);2003年02期

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10 李天成;李鑫鋼;朱慎林;;生物膜形成與發(fā)展二維動態(tài)模擬(英文)[J];中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年S2期

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6 田建軍;生物膜為污水處理提供新模式[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2004年

7 遼君;生物膜讓“老慢支”久治不愈[N];衛(wèi)生與生活報;2003年

8 本報記者 李穎;生物膜+微孔曝氣 凈化水體初戰(zhàn)告捷[N];中國花卉報;2006年

9 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院;海水工廠化養(yǎng)殖循環(huán)水凈化系統(tǒng)中生物膜快速構(gòu)建方法[N];中國漁業(yè)報;2013年

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5 王小燕;氣管導(dǎo)管材料表面細(xì)菌與真菌混合生物膜形成及真菌密度感應(yīng)分子對混合生物膜的作用研究[D];昆明醫(yī)科大學(xué);2015年

6 王培培;生防枯草芽胞桿菌NCD-2ko株豐產(chǎn)素合成和生物膜形成相關(guān)基因的功能分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 陸笑;LuxS/AI-2密度感應(yīng)信號影響草綠色鏈球菌生物膜致病力的研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

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本文編號：2339625