Adaptacyjny system sterowania stężeniem tlenu i instalacją napowietrzającą w oczyszczalni ścieków typu SBR

• Autorzy: Piotrowski R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2016.5.3

Warianty tytułu

EN

Adaptive control system of dissolved oxygen and aeration system in the biological wastewater treatment plant type SBR

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Biologiczna oczyszczalnia ścieków jest złożonym nieliniowym systemem sterowania. Jednym z istotnych i kosztownych procesów tam zachodzących jest napowietrzanie ścieków. Prawidłowy jego przebieg ma decydujący wpływ na stopień oczyszczenia ścieków i koszty operacyjne pracy oczyszczalni. W związku z tym prowadzone są prace badawcze nad nowymi strukturami i algorytmami sterowania. Powinny się one odznaczać wysoką efektywnością i niewielkim zapotrzebowaniem na energię elektryczną. W artykule zaprojektowano nowy adaptacyjny układ sterowania stężeniem tlenu uwzględniający instalację napowietrzającą jako system dostarczający powietrze do oczyszczalni ścieków. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania dla biologicznej oczyszczalni ścieków typu SBR.

EN

Biological wastewater treatment plant is a complex, nonlinear control system. One of the most important and expensive processes conducted is aeration. It’s valid flow has a deciding impact on the level of wastewater purification. Therefore a number of research are carried out to develop new control structures and algorithms. They should be characterized by high efficiency and low energy consumption. In the paper a novel adaptive control strategy of dissolved oxygen is employed. It considers aeration system as a source of the oxygen to the plant. Simulation tests presents control results for the biological wastewater treatment plant type SBR.

Słowa kluczowe

PL

systemy nieliniowe; sterowanie adaptacyjne; stężenie tlenu; napowietrzanie; biologiczna oczyszczalnia ścieków

EN

nonlinear systems; adaptive control; dissolved oxygen; aeration; biological wastewater treatment plant

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 5
• Strony: 176--183
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Piotrowski R.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• [1] Biniecki P., M. Cisoń. 2013. „Opracowanie i implementacja przykładowych algorytmów sterowania stężeniem tlenu”, Praca dyplomowa, Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki.
• [2] Błaszkiewicz K., R. Piotrowski, K. Duzinkiewicz. 2014. „A Model-Based Improved Control of Dissolved Oxygen Concentration in Sequencing Wastewater Batch Reactor”, Studies in Informatics and Control, Vol. 23, No. 4: 323-332.
• [3] Duzinkiewicz K., M.A. Brdyś, W. Kurek, R. Piotrowski. 2009. „Genetic hybrid predictive controller for optimized dissolved oxygen tracking at lower control level”, IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 17, No. 5: 1183-1192.
• [4] Henze M., W. Gujer, T. Mino, T. Matsuo, M.C. Wentzel, G.v.R. Marais, M.C.M. van Loosdrecht. 1999. „Activated Sludge Model No. 2d, ASM2d”, Water Science and Technology, Vol. 39, No. 1: 165-182.
• [5] Hirsch P., R. Piotrowski, K. Duzinkiewicz. 2015. „Two-Step Model Based Adaptive Controller for Dissolved Oxygen Control in Sequencing Wastewater Batch Reactor”, Proc. of the 20th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics - MMAR 2015, August 24-27, Międzyzdroje, Poland.
• [6] Huang M., J. Wan, Y. Ma, Y. Wang, W. Li, X. Sun. 2009. „Control rules of aeration in a submerged biofilm wastewater treatment process using fuzzy neural networks”, Expert System with Applications, Vol. 36, No. 7: 10428-10437.
• [7] „Krajowy Program Oczyszczania Ścieków Komunalnych z 2003 r.”, http://kzgw.gov.pl/pl/, dostęp 10.03.2016.
• [8] Miksch K., J. Sikora. 2010. „Biotechnologia ścieków”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [9] Piotrowski R. 2015. „Two-Level Multivariable Control System of Dissolved Oxygen Tracking and Aeration System for Activated Sludge Processes”, Water Environment Research, Vol. 87, No. 1: 3-13.
• [10] Piotrowski R., K. Błaszkiewicz, K. Duzinkiewicz. 2016. „Analysis the Parameters of the Adaptive Controller for Quality Control of Dissolved Oxygen Concentration”, Information Technology and Control, Vol. 45, No. 1: 42-51.
• [11] Piotrowski R., M.A. Brdyś, K. Konarczak, K. Duzinkiewicz, W. Chotkowski. 2008. „Hierarchical dissolved oxygen control for activated sludge processes”, Control Engineering Practice, Vol. 16, No. 1: 114-131.
• [12] Piotrowski R., A. Skiba. 2015. „Nonlinear Fuzzy Control System for Dissolved Oxygen with Aeration System in Sequencing Batch Reactor”, Information Technology and Control, Vol. 44, No. 2: 182-195.
• [13] Simba, http://www.ifak-system.com/en/environmental-simulation/simba/ dostęp 10.06.15.
• [14] Sin G., G. Insel, D.S. Lee, P.A. Vanrolleghem. 2004. „Optimal but robust N and P removal in SBRs: a model-based systematic study of operation scenarios”, Water Science and Technology, Vol. 50, No. 10: 97-105.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.