www.zak24.pl
INTERNETOWA KSIĘGARNIA NAUKOWO - AKADEMICKA

Optymalizacja procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków typu SBR

21,90 

ISBN: 978-83-7348-855-7

Numer wydania: 1

Rok wydania: 2022

Liczba stron: 118

Opis

Optymalizacja procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków typu SBR

Autor: Piotrowski Robert

Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej

 

Obiektem zainteresowania niniejszej monografii jest biologiczna, sekwencyjna oczyszczalnia ścieków (sequencing batch reactor, SBR). Jest to złożony system sterowania z powodu nieliniowej dynamiki, niepewności, wielu skal czasu, wielowymiarowości i braku wystarczającej liczby pomiarów.

Warunek konieczny większości procesów biologicznych stanowi dostarczenie bakteriom oczyszczającym ścieki odpowiedniej ilości tlenu za pomocą instalacji napowietrzającej. Napowietrzanie spełnia bardzo ważną rolę w oczyszczalni ścieków. Powietrze dostarczane do oczyszczalni z jednej strony służy jako pokarm dla bakterii oczyszczających ścieki, z drugiej zaś jest pomocne w procesach mieszania ścieków. Koszty napowietrzania są wysokie i stanowią główny składnik kosztów operacyjnych w oczyszczalni ścieków, dlatego bardzo ważne jest ich zmniejszanie, z jednoczesną poprawą jakości oczyszczania ścieków. W zakresie sterowania w praktyce eksploatacyjnej oczyszczalni ścieków w dalszym ciągu stosuje się proste algorytmy sterowania stężeniem tlenu oparte na regułach i regulatorach typu PI ze stałymi wartościami nastaw. Ze względu na złożoność problemu sterowania i różne punkty pracy są one niewystarczające. Wynika to z faktu, że zapotrzebowanie na tlen, a tym samym na ilość powietrza dostarczanego przez instalację napowietrzającą, jest zmienne w czasie.

W monografii zaprojektowano dwa nowoczesne, zaawansowane algorytmy sterowania stężeniem tlenu: adaptacyjnego z nadrzędnym regulatorem regułowym i adaptacyjnego z nadrzędnym regulatorem heurystycznym. Układy regulacji oparto na pomiarach stężenia tlenu, azotu amonowego i azotanów. Następnie zaproponowano i rozwiązano trzy zadania optymalizacji procesów biologicznych. Przeprowadzono analizę symulacyjną efektywności zaproponowanych struktur i algorytmów optymalizacji dla różnych warunków obciążeń oczyszczalni ścieków w Swarzewie. Zaproponowane rozwiązania przyniosły znaczącą poprawę efektywności oczyszczania ścieków, z równoczesną redukcją kosztów operacyjnych pracy tego złożonego systemu przemysłowego.

 

Spis treści:

WYKAZ OZNACZEŃ I SKRÓTÓW …… 7
1. WPROWADZENIE …… 13
1.1. Informacje ogólne ……. 13
1.2. Aktualny stan wiedzy ….. 14
1.3. Struktura monografii ….. 15
2. OBIEKTY STEROWANIA – SBR I INSTALACJA NAPOWIETRZAJĄCA .. 17
2.1. Wiadomości podstawowe ….. 17
2.2. Oczyszczalnia sekwencyjna ….. 18
2.3. Proces napowietrzania …. 20
2.4. SBR w Swarzewie 21
2.5. Instalacja napowietrzająca w Swarzewie …… 24
2.6. Sterowanie procesami biologicznymi w SBR w Swarzewie …. 27
3. MODELE MATEMATYCZNE OBIEKTÓW STEROWANIA ……. 28
3.1. Reaktor SBR 28
3.2. Instalacja napowietrzająca .. 31
4. ADAPTACYJNY UKŁAD REGULACJI Z NADRZĘDNYM REGULATOREM
REGUŁOWYM …. 38
4.1. Projektowanie układu regulacji …. 38
4.2. Testy symulacyjne .. 43
5. ADAPTACYJNY UKŁAD REGULACJI Z NADRZĘDNYM REGULATOREM
HEURYSTYCZNYM …. 62
5.1. Projektowanie układu regulacji …. 62
5.2. Testy symulacyjne …. 67
6. OPTYMALIZACJA PROCESÓW BIOLOGICZNYCH – PROPOZYCJA 1 …. 74
6.1. Algorytmy ewolucyjne …….. 76
6.2. Metoda gradientowa 79
6.3. Wyniki optymalizacji ….. 79

7. OPTYMALIZACJA PROCESÓW BIOLOGICZNYCH – PROPOZYCJA 2 .. 87
7.1. Algorytm rojowy ABC ….. 88
7.2. Metoda poszukiwania bezpośredniego …. 91
7.3. Wyniki optymalizacji …… 91
8. OPTYMALIZACJA PROCESÓW BIOLOGICZNYCH – PROPOZYCJA 3 …. 98
8.1. Modyfikacje układu ….. 98
8.2. Wyniki optymalizacji ….. 100
9. PODSUMOWANIE ….. 106
BIBLIOGRAFIA …. 107
Streszczenie w języku polskim …….. 117
Streszczenie w języku angielskim 118

 

 

Opinie

Na razie nie ma opinii o produkcie.

Napisz pierwszą opinię o „Optymalizacja procesów biologicznych w oczyszczalni ścieków typu SBR”

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.