Оптимальное управление технологическим циклом на городских очистных сооружениях канализации

• Автор: Гвоздев, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 177 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ГОРОДСКИХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ КАНАЛИЗАЦИИ ГОСК.

Цель и задачи исследования

Глава 2. МЕТОДИКИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРА

БОТКИ ОСАДКОВ НА ГОСК

2. 1. Постановка задачи оптимального управления технологическими

процессами на ГОСК

2. 2. Методика решения задачи оптимального управления распределением потоков сточной жидкости, ила и воздуха между параллельно

включенными сооружениями ГОСК

2. 3. Методика решения комплексной задачи оптимального управления

технологическими процессами на ГОСК

2. 4. Методика расчета выплат ГОСК за сброс в водоемы остаточных
загрязнений с очищенной сточной жидкостью
2. 5. Выводы
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ЦИКЛА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ НА ГОСК.
3. 1. Описание управляемой системы ГОСК и ограничений, устанавливаемых на ее основные параметры
3. 2. Математическое моделирование процессов очистки сточных вод
и обработки осадков на ГОСК
3. 3. Сравнительный анализ результатов моделирования и фактических
показателей очистки сточных вод
3. 4. Математическая модель оптимального распределения сточной жид
кости между параллельно включенными первичными отстойниками
3. 5. Математическая модель оптимального распределения сточной жидкости между параллельно включенными аэротенками
3. 6. Математическая модель оптимального распределения воздуха
между параллельно включенными аэротенками
3. 7. Математическая модель оптимального распределения сточной жидкости между параллельно включенными вторичными отстойниками .
3. 8. Алгоритмизация вычислительного процесса решения задач оптимального управления технологическими процессами на ГОСК
3. 9. Выводы.
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ НА ГОСК
4. 1. Задача оптимального распределения сточной жидкости в группе параллельно включенных первичных отстойников
4. 2. Задача оптимального распределения сточной жидкости, циркулирующего ила и воздуха в группе параллельно включенных аэротенков .
4. 3. Задача оптимального распределения сточной жидкости в группе
параллельно включенных вторичных отстойников.
4. 4. Комплексная задача оптимального управления технологическими
процессами на ГОСК
4. 5. Оценка технологического потенциала ГОСК
4. 6. Компьютерная модель для решения задач оптимального управления технологическими процессами очистки сточных вод и обработки
осадков на ЭВМ в производственных условиях.
4.7. Экономическая оценка эффективности оптимизационных мероприятий
4. 8. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Очевидно, что подобные рекомендации лишь в общих чертах указывают направление для поиска оптимальных значений дозы ила и не могут быть использованы в качестве программы действий при управлении в конкретных эксплуатационных ситуациях. Справочником для укрепления надежности процесса биологической очистки и стабилизации сложившегося биоценоза ила при возможных нарушениях условий эксплуатации аэротенков рекомендуется повышение дозы ила в зимний период. Отмечается, что поскольку это может осложнить работу вторичных отстойников, а также привести к снижению активности микроорганизмов, максимально допустимая доза ила должна быть увязана с работой аэрационного оборудования и вторичных отстойников . С. 1. Согласно рекомендациям 4, доза активного ила должна выбираться по условиям работы вторичного отстойника исходя из максимально возможной стабильности и надежности работы аэротенка. БПК поступающей воды от 0 до 0. Повышение БПК городских стоков до 0 мгл и. С. 3. Как уже отмечалось, обеспечивать одновременно надежность работы аэротенков и нормативный вынос ила из вторичных отстойников в реальных условиях эксплуатации не всегда возможно. В монографии указывается, что для удовлетворительной работы вторичных отстойников при очистке городских сточных вод доза ила в аэротенках не должна превышать кгм3. Отмечается, что в зимний период, когда мощность биологического окисления снижается, аэротенкам необходимо работать с более высокой дозой ила. При этом очистные сооружения должны работать на максимально возможной концентрации ила, при которой обеспечивается как достаточное снабжение хлопьев ила кислородом, так и удовлетворительная работа вторичных отстойников . С. . Данные рекомендации не раскрывают, каким образом могут быть определены оптимальные абсолютные значения дозы ила. Отдельно здесь же указывается, что оптимальными для эффективной работы вторичных отстойников являются дозы ила от 1,5 до 2 кгм3. Однако, вопервых, не оговаривается оптимальность этих величин с позиций эксплуатации аэротенков и, вовторых, данная рекомендация вряд ли может быть универсальной для всех возможных эксплуатационных режимов к примеру, в условиях гидравлических перегрузок отстойников. В правилах эксплуатации ГОСК указывается, что эксплуатационный персонал ГОСК обязан поддерживать концентрацию активного ила в аэротенках кгм3. Однако данное требование вступает в резкое противоречие с опытом эксплуатации станций очистки сточных вод и рекомендациями подавляющего большинства исследователей , ,4, , , , . Очевидно, что при его выполнении будет наблюдаться повышенный вынос ила из вторичных отстойников, которые, как правило, на типовых объектах проектируются из расчета дозы ила в поступающей на них жидкости в количестве 2 кгм3. В работах , 2 целью управления системы биологической очистки стоков ставится поддержание оптимальных значений нагрузки на ил г ВПК на 1 г ила в сутки, скорости потребления им кислорода мг Ог на 1 г беззольной массы ила в 1 час и объемной седиментационной характеристики ила мл ила на 1 л после пятиминутного осаждения. Указывается, что данный способ управления способен обеспечить стабильную работу системы с необходимым эффектом очистки сточных вод. Авторы приводят методик расчета величин управляющих параметров как функций нагрузки на ил. В работах , для управления системой биологической очистки сточных вод предлагается регулирование расхода циркулирующего ила в зависимости от расхода поступающих стоков д такимобразом, чтобы отношение
поддерживалось постоянным. Подобным образом поставлена задача управления в исследовании . Смысл такого регулирования заключается в том, что рост нагрузки на ил, связанный с увеличением входного потока д3 компенсируется увеличением концентрации ила в аэротенке благодаря усилению потока дс. Однако, как замечают авторы монографии, такая стратегия не всегда приводит к успеху. Дело в том, что увеличение потока дс может обеспечить рост биомассы ила в аэротенке лишь в определенных пределах, при этом усиливается нагрузка на вторичный отстойник, а также степень турбулентности течения жидкости в отстойнике, что, в конце концов, может привести к выносу биомассы из системы с выходным потоком . С. 8.