李芳

摘 要：聯(lián)系污水處理系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)現(xiàn)，采用以往污水處理方法不能獲得較好地處理效果，而智能化信息技術(shù)和系統(tǒng)的推進(jìn)，能確保污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的效率。文章通過對智能化控制系統(tǒng)的概述，對智能化信息技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理中的情況實(shí)行探究，提出合理應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等污水處理的建議，進(jìn)而有效保障污水處理的效果，充分發(fā)揮出智能化信息技術(shù)和系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能化信息技術(shù);污水處理;應(yīng)用

0 引言

污水處理廠以往的污水處理工藝操作復(fù)雜，需投入較多人力、物力、財(cái)力，會浪費(fèi)大量的資源且污水處理效果不理想[1]。針對于此，可在污水處理中應(yīng)用智能化信息技術(shù)、智能化系統(tǒng)，有效保存數(shù)據(jù)信息，實(shí)行數(shù)據(jù)建模、分析，實(shí)施污水實(shí)時(shí)監(jiān)測，以便為污水處理提供技術(shù)方面的指導(dǎo)，達(dá)到污水處理的相關(guān)要求，提高水處理效率。

1 智能化控制系統(tǒng)的相關(guān)情況概述

智能系統(tǒng)能合理使用計(jì)算機(jī)模擬人腦思維，在人工智能和控制技術(shù)下嚴(yán)格控制污水處理系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)地檢測、監(jiān)控，以此達(dá)到系統(tǒng)智能化的效果。污水處理系統(tǒng)智能化控制的重點(diǎn)是硬件系統(tǒng)的傳感器、相關(guān)檢測設(shè)備、通信接口及智能控制器等，軟件方面主要對認(rèn)知學(xué)習(xí)、感知信息處理、控制等系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行控制，保證所應(yīng)用的軟硬件在污水處理系統(tǒng)運(yùn)行中均能夠充分發(fā)揮自身的作用[2]，有利于及時(shí)去除氮化物、有機(jī)物、磷等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)凈化污水的效果。這個(gè)過程科學(xué)使用智能化控制系統(tǒng)處理污水，表現(xiàn)為對所有輸入量、輸出量和時(shí)間等進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制，旨在從根本上保證污水處理工作的效率。

2 ? 智能化信息技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理探究

2.1? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)運(yùn)用情況

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制能很好地解決污水處理廠的不同附加問題，制定相應(yīng)的規(guī)則，不但可提高學(xué)習(xí)及適應(yīng)方面的能力，而且在確保污水處理系統(tǒng)合理性方面的作用較強(qiáng)。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)運(yùn)用狀況，可見具備較好的容錯(cuò)能力。面對部分單元受損問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制運(yùn)行不會受到較大影響，能促使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[3]。污水處理時(shí)可對相關(guān)數(shù)據(jù)信息加以分析、研究，然后通過簡化輸入集合重新訓(xùn)練提升氨氮濃度模型檢測結(jié)果的精度。實(shí)行反復(fù)實(shí)踐、優(yōu)化處理，保障污水處理系統(tǒng)運(yùn)行良好，減少氨氮物含量。

2.2? 模糊控制系統(tǒng)運(yùn)用情況

污水處理模糊控制系統(tǒng)可發(fā)揮模糊控制器的最大作用，即及時(shí)輸入/輸出參數(shù)，再經(jīng)模糊—清晰轉(zhuǎn)變，利于獲取模糊推理和控制規(guī)則的最佳效果。要求相關(guān)研究人員在污水處理系統(tǒng)實(shí)行模糊控制系統(tǒng)，遵循二級污水處理廠的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制活性污泥工藝，并且明確污泥回流比、污泥排放量、DO設(shè)定值的相關(guān)情況，主要的目的是避免發(fā)生污泥膨脹及上浮的效果。聯(lián)系工作人員以往經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)活性污泥工藝模糊控制器構(gòu)建需輸入相關(guān)參數(shù)、輸出變量、控制算法，后者應(yīng)用于污泥膨脹處理、上浮處理，應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)模型模擬運(yùn)行情況，合理運(yùn)用模糊控制器提高出水的質(zhì)量。除此之外，要求相關(guān)工作人員做好A/O脫氮工藝智能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、連續(xù)流污水處理長曝氣量控制實(shí)驗(yàn)、連續(xù)進(jìn)出水及間歇硝化反硝化實(shí)驗(yàn)等，按模糊多級控制器性能要求操作接口，從而保證污水處理的效果，嚴(yán)格控制污水處理的成本。

2.3? 專家系統(tǒng)運(yùn)用情況

采取專家系統(tǒng)對污水進(jìn)行處理，有利于不斷優(yōu)化污水處理系統(tǒng)。專家系統(tǒng)可使用不同知識逐漸形成專業(yè)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)包括推理機(jī)構(gòu)、知識庫，實(shí)踐的過程能客觀分析、評判處理廠運(yùn)行狀況，及時(shí)將相關(guān)信息傳輸給工作人員，便于工作人員及時(shí)處理存在的問題[4]。專家系統(tǒng)研發(fā)智能控制的過程，能尋求并制定各種問題的處理對策，比如除磷、脫氮、泥水分離問題等，然后以模擬形式明確控制參數(shù)、不同變量，逐漸形成建設(shè)性意見，便于為做好污水處理系統(tǒng)防治、預(yù)測提供良好支持，如對水質(zhì)水量變化較大的食品廢水處理廠，可使用在線綜合控制系統(tǒng)處理廢物，在運(yùn)用階段可以降低出水COD，同時(shí)有效節(jié)省能源消耗[5]。

2.4? 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用情況

信息技術(shù)背景下，人們對智能化信息技術(shù)有著較高的要求，因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于污水處理中。無人化污水處理廠、智能化污水處理廠，在污水處理中沒有人工管理，自動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測、記錄，有助于嚴(yán)格控制運(yùn)營的成本，并確保污水整體處理的效率[6]。智能化污水處理系統(tǒng)涉及傳感器、中央處理決策、信息處理反饋等系統(tǒng)，因污水處理工藝主要進(jìn)行機(jī)械、生化、化學(xué)等方面處理，所以需施行數(shù)據(jù)監(jiān)測，此時(shí)需合理使用傳感器。通常情況下污水處理廠會使用溫濕度傳感器、壓力傳感器、pH傳感器等，旨在實(shí)時(shí)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，智能化污水處理系統(tǒng)中的信息感知層通過傳感器操作，能夠及時(shí)將采集的數(shù)據(jù)信息以有線網(wǎng)/無線網(wǎng)的形式傳輸至中央處理系統(tǒng)。在此之后，通過中央處理系統(tǒng)深入分析，及時(shí)將相關(guān)決策信息發(fā)送至污水處理設(shè)備，采用不同類型控制系統(tǒng)對閥門大小、溫度加以控制。這個(gè)過程中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息及時(shí)發(fā)送至移動(dòng)終端，管理人員能夠借助便攜式設(shè)備的作用，對污水處理系統(tǒng)設(shè)備信息進(jìn)行有效處理，避免發(fā)生不安全事件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心為感知事物，不但不需要安排人工24小時(shí)值守，而且利于中心處理系統(tǒng)更好地應(yīng)對不同的情況，通過自主驅(qū)動(dòng)設(shè)備達(dá)到污水控制的最佳效果。污水處理自動(dòng)運(yùn)行的過程，可被遠(yuǎn)程監(jiān)督、控制，幫助管理人員實(shí)時(shí)準(zhǔn)確掌握相關(guān)運(yùn)行信息，若是產(chǎn)生緊急狀況，系統(tǒng)方面會立即和管理人員聯(lián)系。另外，經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)緊急調(diào)動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，能實(shí)現(xiàn)緊急調(diào)度的效果，故而即便發(fā)生故障問題也不會造成嚴(yán)重的影響，可有效發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢作用。

2.5? 大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用情況

大數(shù)據(jù)，即為收集大量的數(shù)據(jù)信息，并及時(shí)分析、整理處理，正確梳理挖掘變量的關(guān)系，屬于新型污水處理技術(shù)。污水處理的過程比較復(fù)雜，檢測設(shè)備收集數(shù)據(jù)量較多，存在動(dòng)態(tài)、不確定等特點(diǎn)，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、指導(dǎo)，對于完善污水處理工藝有積極的影響。與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可構(gòu)建污水處理數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型，借助數(shù)學(xué)模型獲得污水處理工藝并進(jìn)行相應(yīng)地指導(dǎo)，同時(shí)對溫度/酸堿度、最終污水處理質(zhì)量關(guān)系等加以深入分析和研究[7]。通過構(gòu)建大數(shù)據(jù)污水處理平臺，使用傳感器及時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，及時(shí)獲取污水處理指標(biāo)限值，在數(shù)據(jù)建模后編制相應(yīng)的超標(biāo)處理計(jì)劃。借助平臺的作用對結(jié)果加以分析，能將實(shí)時(shí)獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸給相關(guān)企業(yè)，準(zhǔn)確計(jì)算污水處理工藝的參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)污水指標(biāo)超標(biāo)/數(shù)據(jù)異常問題。反饋給管理人員，為現(xiàn)場指導(dǎo)提供支持。污水處理系統(tǒng)中采用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理，不但能提高自動(dòng)化程度、提高污水處理效率，而且有利于控制運(yùn)營投入的資金、人力資源成本，因而具有應(yīng)用和推廣的價(jià)值。

3 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，智能化信息技術(shù)得到不斷完善?，F(xiàn)代智能化系統(tǒng)、智能化信息技術(shù)融合，有利于保障污水整體處理質(zhì)量，降低工作人員的工作量和壓力。污水處理廠應(yīng)合理應(yīng)用智能化系統(tǒng)、智能化信息技術(shù)，以獲得最理想的污水處理效果。

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（編輯 何 琳）