給水處理工藝的模糊優(yōu)化組合.pdf

1、隨著水源水質(zhì)污染的不斷加劇以及供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)供水工藝的要求也逐漸提高。因此，在滿足出水水質(zhì)約束的條件下，水處理工藝的優(yōu)化成為該領(lǐng)域研究的重要課題。 水源水質(zhì)的變化對(duì)給水處理工藝的選擇在客觀上提出了要求。作為北方地區(qū)的T市，其地表水水源水質(zhì)具有較好的代表性，如何根據(jù)現(xiàn)有水源水質(zhì)和中試工藝的運(yùn)行情況，提出不同水質(zhì)期內(nèi)的優(yōu)化水處理工藝則是本文研究的核心內(nèi)容。本研究根據(jù)年內(nèi)水源水質(zhì)的變化情況，綜合主成分分析與聚類分析的特點(diǎn)，

2、基于所選擇的6個(gè)主成分，利用Kmeans聚類分析把T市水源水質(zhì)劃分為9個(gè)水質(zhì)期，從而為水廠處理工藝的優(yōu)化選擇提供了依據(jù)。水源水質(zhì)分期結(jié)果表明，Kmeans聚類適合于大量數(shù)據(jù)的聚類分析，結(jié)果合理可信，對(duì)水廠處理工藝的選擇控制具有重要的參考價(jià)值。 水處理工藝的優(yōu)化組合即是在不同水源水質(zhì)條件下，選擇滿足飲用水水質(zhì)要求的最合理的工藝方案。但由于出水水質(zhì)指標(biāo)的多樣性，各指標(biāo)所占權(quán)重比例的不同，使得水處理工藝方案的的優(yōu)化選擇就存在一定的模糊

3、性。因此，本研究針對(duì)供水水源的不同水質(zhì)期，根據(jù)中試試驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果，利用模糊優(yōu)化組合的思路，對(duì)不同水質(zhì)期的水處理工藝以及工藝條件進(jìn)行優(yōu)化選取，給出不同水質(zhì)期優(yōu)選的處理工藝方案以及在該處理工藝下的一些主要運(yùn)行參數(shù)。最終模糊優(yōu)選結(jié)果表明，全年內(nèi)水質(zhì)最不利點(diǎn)為第5、6水質(zhì)期，該原水水質(zhì)條件下所要求的水處理工藝最為復(fù)雜“混凝+氣浮+普通過(guò)濾+普通O3氧化+生物活性炭”，在其他水質(zhì)期內(nèi)可以根據(jù)實(shí)際情況超越部分處理單元，以達(dá)到不同處理單元水處理工藝的

4、優(yōu)化組合。 對(duì)水處理單元操作進(jìn)行了優(yōu)化。首先，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)非線性函數(shù)的逼近精度高、容錯(cuò)性和自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，模擬了“混凝+氣浮”單元對(duì)濁度和UV254的處理效率，且相關(guān)系數(shù)(R2)分別為0.84和0.78，達(dá)到了較高的預(yù)測(cè)精度；建立了“混凝+氣浮+過(guò)濾”常規(guī)系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)濁度、UV254、混凝劑投藥量進(jìn)行了模擬，并與偏最小二乘回歸模型的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的精確模擬性質(zhì)以及較好的預(yù)測(cè)精度，為