我國(guó)污水處理系統(tǒng)不正常運(yùn)行、出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象仍然比較嚴(yán)峻。而造成上述問(wèn)題的部分原因是污水處理過(guò)程復(fù)雜、影響因素多、故障不易診斷;污水處理廠工作人員專(zhuān)業(yè)性差，致使污水處理過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障發(fā)現(xiàn)滯后并且不能及時(shí)準(zhǔn)確地解決。因此對(duì)污水處理廠進(jìn)行運(yùn)行故障診斷和精細(xì)化監(jiān)管十分必要和關(guān)鍵。

1、污水處理故障診斷方法

1.1知識(shí)綜合法

知識(shí)綜合法主要是指利用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)等方法綜合對(duì)污水處理過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行診斷并找出解決辦法，一般是針對(duì)某一案例。知識(shí)來(lái)源包括前期知識(shí)的積累和查閱相關(guān)材料來(lái)獲取與診斷相關(guān)的信息，材料如污水處理方面的設(shè)計(jì)手冊(cè)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)指南、相關(guān)文獻(xiàn)和類(lèi)似污水處理工程案例資料等。

1.2數(shù)學(xué)模擬診斷法

數(shù)學(xué)模擬法是利用現(xiàn)有的一些污水處理方面的數(shù)學(xué)模型或模擬軟件對(duì)污水處理廠的運(yùn)行工況進(jìn)行診斷并提出優(yōu)化方案的一種方法。該方法通過(guò)模擬能同時(shí)實(shí)現(xiàn)診斷與優(yōu)化。這類(lèi)方法對(duì)操作人員專(zhuān)業(yè)水平要求較高，過(guò)程較復(fù)雜，但是診斷和優(yōu)化方案比較，目前很多污水處理廠采用了數(shù)學(xué)模擬來(lái)診斷運(yùn)行的報(bào)道，例如仇付國(guó)等利用BioWin軟件對(duì)北京某ICEAS工藝的污水廠進(jìn)行氮、磷出水不達(dá)標(biāo)診斷，并從調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)和改變工藝流程兩方面提出了升級(jí)改造方案。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷法

污水處理過(guò)程復(fù)雜，涉及到的影響因素頗多，污水處理參數(shù)很多并且相互影響，這就促進(jìn)了統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷方法應(yīng)用于污水處理故障診斷中。且統(tǒng)計(jì)學(xué)診斷方法已從zui初的單變量統(tǒng)計(jì)逐步發(fā)展到多元統(tǒng)計(jì)診斷分析，如主成分分析法，偏zui小二乘法等。

(1)基于主成分分析的診斷方法。主成分分析是從影響過(guò)程的眾多相關(guān)變量中挑選幾個(gè)主要過(guò)程變量來(lái)表示原有的多個(gè)變量，從而簡(jiǎn)化分析過(guò)程的一種統(tǒng)計(jì)方法?；谥鞒煞址治龅脑\斷方法是將污水處理的歷史數(shù)據(jù)，按一定標(biāo)準(zhǔn)去掉一些重復(fù)的線性干擾，找出影響過(guò)程變量的主成分，構(gòu)建主成分模型，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與模型之間進(jìn)行比對(duì)，實(shí)現(xiàn)故障診斷。

(2)基于故障樹(shù)的診斷方法。故障樹(shù)診斷法是Bell實(shí)驗(yàn)室于1961年提出來(lái)的一種推理方法，整個(gè)構(gòu)成倒樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。zui上層是頂事件，向下一級(jí)一級(jí)分支是中間事件和子事件，子事件下部是導(dǎo)致事件的根部原因。事件與事件之間存在“與”門(mén)和“或”門(mén)的關(guān)系。將故障樹(shù)診斷法用于污水處理廠的診斷之中，可以通過(guò)這樣一種樹(shù)狀關(guān)系來(lái)探討導(dǎo)致頂事件的可能原因，邏輯清晰，并且能夠定量分析出各事件發(fā)生的概率。

(3)基于支持向量機(jī)的診斷方法?；谥С窒蛄繖C(jī)的診斷方法是通過(guò)構(gòu)造*分類(lèi)平面將異常數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)區(qū)分開(kāi)，它是基于統(tǒng)計(jì)理論的一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，它在解決污水處理廠的故障監(jiān)測(cè)和診斷方面是一個(gè)有力工具。

1.4人工智能診斷法

(1)基于遺傳算法的診斷方法。遺傳算法是從生物進(jìn)化過(guò)程“適者生存”“優(yōu)勝劣汰”啟發(fā)而來(lái)。基于進(jìn)化過(guò)程中的信息遺傳機(jī)制和優(yōu)勝劣汰原則的算法，把求解問(wèn)題的自變量看作原因，編碼構(gòu)成染色體(個(gè)體)，在個(gè)體集合(群體)內(nèi)依據(jù)個(gè)體適應(yīng)能力進(jìn)行*評(píng)價(jià)。遺傳算法搜索性能*，同時(shí)能進(jìn)行全局性能優(yōu)化。

(2)基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種用大量簡(jiǎn)單相連人工神經(jīng)元來(lái)模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種人工智能處理系統(tǒng)，包括硬件和軟件。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由大量人工神經(jīng)細(xì)胞(處理單元)組成，每個(gè)處理單元都可以輸出信號(hào)，該信號(hào)又成為別的處理單元的輸入，這種輸入和輸出關(guān)系一般用輸入值的加權(quán)乘積和函數(shù)來(lái)表示。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作有學(xué)習(xí)過(guò)程和回想過(guò)程，可以進(jìn)行大規(guī)模的運(yùn)算、存儲(chǔ)、處理、學(xué)習(xí)和記憶能力，針對(duì)污水處理這類(lèi)多影響因素和條件可以進(jìn)行評(píng)估和診斷。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷在污水處理故障診斷領(lǐng)域主要關(guān)注的是污水處理過(guò)程的模擬和控制和對(duì)特定參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)等。

(3)基于模糊理論的故障診斷方法。模糊理論診斷法是模仿人類(lèi)思維的模糊綜合判斷推理來(lái)處理問(wèn)題的一種方法。該方法對(duì)于診斷一些過(guò)程本身具有不確定性、不性的問(wèn)題有突出優(yōu)勢(shì)，主要是通過(guò)構(gòu)造隸屬度函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)診斷。

(4)基于專(zhuān)家系統(tǒng)的診斷方法?；趯?zhuān)家系統(tǒng)的診斷方法是將*大量的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和故障信息進(jìn)行收集和整理，然后轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，設(shè)計(jì)出智能程序來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)診斷法在設(shè)備、電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和運(yùn)行過(guò)程故障診斷方面都有大量的應(yīng)用，同時(shí)也逐步開(kāi)始應(yīng)用于污水處理故障診斷中。

1.5集成診斷法

集成診斷法是結(jié)合各種診斷方法的優(yōu)點(diǎn)而形成的一種診斷方法，基于此作出的決策對(duì)污水處理廠的管理有重要推動(dòng)作用。用的比較多的集成診斷法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)家系統(tǒng)的集成、模糊理論和專(zhuān)家系統(tǒng)的集成、故障樹(shù)和專(zhuān)家系統(tǒng)的集成、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成等。

濰坊佳企水處理設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、設(shè)計(jì)原則

1）設(shè)計(jì)必須符合適用的要求 選擇的處理工藝、構(gòu)筑物（建筑物）型式、主要設(shè)備、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等，應(yīng)大限度地滿(mǎn)足使用的需要，以保證污水處理站功能的實(shí)現(xiàn)。

2）設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)數(shù)據(jù)必須可靠 設(shè)計(jì)所選用的原始數(shù)據(jù)必須可靠、準(zhǔn)確，并保證必要的安全系數(shù)。同時(shí)對(duì)于新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用必須積極，但需慎重。

3）設(shè)計(jì)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)的要求 設(shè)計(jì)中一方面盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)，選用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的設(shè)備；另一方面又必須保證在工程運(yùn)行過(guò)程中，盡量的減少運(yùn)行費(fèi)用。

4）設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)當(dāng)力求*和合理 設(shè)計(jì)中必須根據(jù)生產(chǎn)的需要和可能，在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，盡可能采用*技術(shù)。在機(jī)械化、自動(dòng)化與儀表化程度方面，要從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)需要和可能及設(shè)備的供應(yīng)情況，妥善確定。

5）設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)注意美觀和綠化 污水站采用全地下式結(jié)構(gòu)，與周?chē)h(huán)境力求和諧。

6）設(shè)計(jì)應(yīng)符合易于維護(hù)管理的要求 污水處理站對(duì)人員的素質(zhì)要求普遍不高，因此應(yīng)盡可能的使整套處理系統(tǒng)易于維護(hù)管理。