中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
在污水處理領域，碳源和除磷藥劑的精準化投加技術經(jīng)歷了三個主要階段：傳統(tǒng)控制、自動控制和智能控制。下文將概述這三個階段的技術發(fā)展歷程及其特點。
早期，碳源和除磷藥劑的投加主要采用固定量的方式，即傳統(tǒng)控制策略。然而，由于進水水質(zhì)波動較大，這種策略不僅容易造成藥劑浪費、增加污泥產(chǎn)生量和運行成本，還無法完全避免出水氮、磷超標的風險。因此，業(yè)內(nèi)開始逐步關注并研究碳源和除磷藥劑的自動控制技術在實際污水處理中的應用。
目前，基于前饋、反饋以及數(shù)學預測模型的自動控制技術在國內(nèi)已日趨成熟。例如，邱勇等人的研究表明，在確保出水達標的前提下，出水反饋控制可以節(jié)省約16%的藥劑。然而，前饋控制過于依賴數(shù)學模型的準確性，在實際應用中難以有效控制出水質(zhì)量；而反饋控制則受制于進水水質(zhì)的周期性變化和生化反應的較長周期，存在反饋滯后的缺陷。近年來，隨著在線監(jiān)測設備的廣泛應用，自動控制技術逐漸向結合前饋和反饋的復合控制方向發(fā)展。這種復合控制策略首先利用前饋控制應對進水水質(zhì)的變化，然后根據(jù)出水水質(zhì)情況采用反饋控制進行微調(diào)。盡管這在一定程度上降低了污水處理廠的污泥產(chǎn)量和運行成本，但復雜生化反應的滯后性問題仍未得到根本解決。
污水處理過程內(nèi)部機理錯綜復雜，具有多變量、高度非線性、滯后性及復雜性等特點，這為建立精準的加藥模型帶來了極大的困難。隨著數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集技術的不斷進步，智能控制技術逐漸成為該領域的研究熱點，即智能加藥裝置的出現(xiàn)發(fā)展。目前，研究較為廣泛的技術包括：模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、基于模糊推理的模糊控制系統(tǒng)，以及將專家經(jīng)驗與計算機程序相結合的專家控制系統(tǒng)。
智能加藥裝置的優(yōu)化研究主要集中在算法改進、模型前后處理以及模型融合等方面。這些技術使得出水氮、磷指標能夠穩(wěn)定達標，同時顯著降低藥耗，并具有較高的精準度和通用性。然而，目前大多數(shù)工程案例仍處于將模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制等建模方法與前饋、反饋等自動控制技術相結合的應用階段。
中交路橋科技基安云·智慧污水廠管理平臺（SSP），實現(xiàn)對污水廠進行集中監(jiān)控，真實反應污水廠的建設施工、生產(chǎn)、運維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺對各個工藝環(huán)節(jié)設備設施進行集中監(jiān)控，使得各級管理人員能夠及時、準確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況，進而實現(xiàn)對整個污水廠生產(chǎn)運維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時基于大數(shù)據(jù)分析技術，建立智慧污水廠數(shù)學模型，通過監(jiān)測進水水質(zhì)、水量，智能調(diào)節(jié)加藥量、曝氣量、污泥回流量等，以降低污水廠的生產(chǎn)運營成本，科學指導污水廠的智慧運營，實現(xiàn)整個污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標。
