城市污水处理厂工艺设计和运行优化的研究

【摘要】： 城市污水处理厂工艺设计优化是以综合效益最优为其设计的目标。本课题在研究了现今常用的污水处理工艺和国内外在该领域使用过的优化模型之后,对某一污水处理厂工艺选择上采用层次分析和模糊综合评价相结合的方法,确定权重,建立评价矩阵,计算隶属度,根据最大隶属度原则对各个相关的处理工艺进行优选。在确定优选工艺的基础上,针对污水处理系统的各构筑物单元采用动态规划法,确定决策变量和阶段变量、建立费用函数进行单体优化设计。本研究所采用的优化方法可为城市污水处理厂工艺设计和运行优化提供理论参考。 【关键词】：城市污水处理厂 层次分析 模糊综合评价 动态规划
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 选题背景7-8
• 1.2 最优化理论产生的背景8
• 1.3 污水处理优化设计国内外发展现状8-11
• 第二章 城市污水处理工艺概况11-15
• 2.1 我国城市污水处理系统的建设与发展11
• 2.2 传统活性污泥法11-12
• 2.3 AB 工艺12-13
• 2.4 A/O与A~2/O工艺13
• 2.5 SBR 工艺13-14
• 2.6 氧化沟工艺14-15
• 第三章 城市污水处理系统的优化模型15-19
• 3.1 采用非线性规划建立的系统优化模型15-16
• 3.2 鲁棒优化设计模型16-18
• 3.3 模糊优化设计辅助模型18-19
• 第四章 层次分析法与模糊综合评价优选19-25
• 4.1 层次分析法19-21
• 4.1.1 明确问题19
• 4.1.2 建立层次分析模型19-20
• 4.1.3 构造两两比较判断矩阵20-21
• 4.1.4 各元素相对权重的计算21
• 4.1.5 层次单排序和判断矩阵一致性检验21
• 4.2 模糊综合评价21-22
• 4.3 模糊单因素评价22-23
• 4.3.1 主观或定性指标的模糊评价方法22-23
• 4.3.2 客观或定量指标的模糊评价方法23
• 4.3.2.1 隶属函数法23
• 4.3.2.2 频率法23
• 4.3.3 单因素模糊评价的综合23
• 4.4 多级模糊综合评价23-24
• 4.5 最大隶属原则24-25
• 第五章 动态规划25-28
• 5.1 概述25
• 5.2 基本原理25-26
• 5.3 基本概念26-28
• 5.3.1 状态变量26
• 5.3.2 决策和决策变量26
• 5.3.3 阶段变量26
• 5.3.4 状态转移方程26
• 5.3.5 阶段效应26-28
• 第六章 污水处理工程节能设计28-32
• 6.1 水处理中的能耗28
• 6.2 水处理的节能技术28-29
• 6.2.1 选择高能效的处理工艺28-29
• 6.2.2 选用高能效的设备与装置29
• 6.3 曝气系统的节能29-32
• 6.3.1 扩散装置29
• 6.3.1.1 改进布置方式29
• 6.3.1.2 采用微孔曝气器29
• 6.3.2 风量控制节能29-30
• 6.3.3 风量调节方式30-32
• 第七章 实例研究32-44
• 7.1 层次分析法和模糊综合评价优选污水处理工艺32-37
• 7.1.1 影响因素层次分析模型32-33
• 7.1.2 建立判断矩阵33-34
• 7.1.3 建立隶属函数34-36
• 7.1.3.1 经济效益34-35
• 7.1.3.2 技术性能35
• 7.1.3.3 管理效益35-36
• 7.1.4 综合评价36-37
• 7.1.5 结论37
• 7.2 动态规划法在污水处理构筑物设计中的优化模型37-39
• 7.2.1 初沉池37-38
• 7.2.2 曝气池38
• 7.2.3 二沉池38-39
• 7.3 动态规划法在污水处理系统优化设计中的具体应用39-43
• 7.4 节能优化43-44
• 第八章 结论与建议44-46
• 参考文献46-48
• 致谢48-49
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况49

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