研究分析軟測(cè)量在污水處理中的基本應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2013-10-22 新聞來源：一覽水處理英才網(wǎng)
一覽水處理英才網(wǎng)為您講解軟測(cè)量在污水處理中的基本應(yīng)用功能。軟測(cè)量的基本思想是把自動(dòng)控制理論與生產(chǎn)過程知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)難以測(cè)量或者暫時(shí)不能測(cè)量的重要變量，選擇另外一些容易測(cè)量的變量，通過構(gòu)成某種數(shù)學(xué)關(guān)系來推斷或者估計(jì)，以軟件來替代硬件的功能。水處理招聘網(wǎng)應(yīng)用軟測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)元素組分含量的在線檢測(cè)不但經(jīng)濟(jì)可靠，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速、可連續(xù)給出萃取過程中元素組分含量,易于達(dá)到對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。
一、問題背景及描述
污水處理過程是一個(gè)典型的非線性、多變量、大滯后、非平穩(wěn)、時(shí)變系統(tǒng)，其關(guān)鍵的生化反應(yīng)階段涉及多種復(fù)雜微生物反應(yīng)過程，大量過程工藝參數(shù)難以測(cè)量(如進(jìn)水和出水的NH。一N、N0。一N與P0。一P，生物相和生物毒性等)，即使由于近年儀表技術(shù)的發(fā)展，有些參數(shù)(如BOD。、CoD、TN和TP)能夠做到在線測(cè)量，但普遍存在價(jià)格特別昂貴、維護(hù)困難、檢測(cè)周期長(zhǎng)、穩(wěn)定性不好、重復(fù)性差等問題。同時(shí)，有些傳感器經(jīng)不起長(zhǎng)期惡劣工作環(huán)境的考驗(yàn)，腐蝕、損壞嚴(yán)重甚至處于癱瘓狀態(tài)。
因此，從某種角度上來講，將軟測(cè)量方法用于污水工藝參數(shù)或出水指標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，為污水過程的檢測(cè)提供了新的思路。
二、軟測(cè)量模型的構(gòu)建及應(yīng)用
數(shù)據(jù)預(yù)處理數(shù)據(jù)預(yù)處理是軟測(cè)量建模前關(guān)鍵的一步，特別是污水處理過程的內(nèi)部和過程之間緊密關(guān)聯(lián)，使得過程之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)性。為此，主元分析(principal component analysis，PCA)，偏最小二乘(partial least square，PLS)和獨(dú)立分量分析(independent componentanalysis，ICA)等降維技術(shù)得到了應(yīng)用，它們將高維數(shù)據(jù)投影到低維數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)中的冗余信息去除，這為后續(xù)模型的處理提供了極大的便利。但是鑒于污水處理的非線性特性，采用以上線性降維方法是值得商榷的。在化工領(lǐng)域，核主元分析(kernel PCA，KPCA，核偏最小二乘(kernelPLS，KPLS)等基于核的非線性降維方法和多模塊偏最小二乘(multi-block PLS)漸漸受到了關(guān)注，但是在污水生化處理領(lǐng)域鮮有報(bào)道。另外，在污水生化處理中離群點(diǎn)(或奇異點(diǎn))的檢測(cè)的報(bào)道更是少之又少，而在其他領(lǐng)域中，Jolliffe參數(shù)法和線性回歸的殘差分析法應(yīng)用較為廣泛。其中3d法是以數(shù)據(jù)的3倍方差為界，超過則為離群點(diǎn)。而Jolliffe參數(shù)檢驗(yàn)的方法也得到了廣泛關(guān)注。
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