水处理科学与技术：城市污水处理系统运行及过程控制 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《水处理科学与技术：城市污水处理系统运行及过程控制》基于我国污水处理现状以及污水处理系统特性，强调了加强城市污水处理系统过程控制的必要性和重要性，系统地介绍了过程控制的理论、方法与技术，城市污水处理系统的常用仪表、过程控制系统及控制策略，生物脱氮除磷的过程控制、运行中存在的问题，厌氧处理系统的过程控制以及运行优化，污水处理系统智能控制，数据处理和污泥种群优化等内容。另外结合作者在城市污水处理系统运行与过程控制的多年科研成果和技术改造实践，对于城市污水处理系统运行与过程控制的前沿技术也进行了论述和介绍。
　　《水处理科学与技术：城市污水处理系统运行及过程控制》具有系统全面、内容新颖、实践性强的特点，可作为城市污水处理系统运行管理人员的指导教材，也可作为给水排水、环境工程专业的科研、设计人员及大专院校相关专业的师生参考书。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1．1 我国水环境、水污染及城市污水处理现状
1．1．1 我国水资源和水环境现状
1．1．2 我国水污染状况
1．1．3 我国城市污水处理现状及面临的问题
1．1．4 污水排放标准日趋严格
1．1．5 污水处理系统具有的特性
1．1．6 加强污水处理系统过程控制的必要性和重要性
1．2 污水处理系统实现过程控制的优势
1．3 污水处理系统过程控制的应用现状
1．3．1 传统控制在污水处理系统中的应用
1．3．2 最优化控制在污水生物处理系统中的应用
1．3．3 在线仪表在污水处理系统中的应用
1．4 本书内容概览
参考文献

第2章 过程控制基本原理与技术
2．1 自动控制基础
2．1．1 自动控制系统的组成
2．1．2 自动控制系统的分类
2．1．3 自动控制系统的基本控制方式
2．1．4 污水处理自动控制系统的特点和功能
2．2 常见的过程控制结构
2．2．1 反馈控制
2．2．2 前馈控制
2．2．3 串级控制
2．3 污水处理系统ICA技术
2．3．1 ICA技术现状、发展及其限制因素
2．3．2 污水处理系统ICA技术的发展过程
2．3．3 ICA技术在欧洲的应用现状
2．3．4 ICA技术的发展趋势
2．4 污水处理系统数学模拟
2．4．1 活性污泥数学模型的发展概述
2．4．2 数学模型的主要应用方向
2．4．3 数学模拟工具
2．5 污水处理系统Benchmark技术
2．5．1 BSM1模拟平台
2．5．2 BSM其他模拟平台
参考文献

第3章 污水处理系统的仪表与控制器
3．1 概述
3．2 污水处理厂的检测项目
3．2．1 常规检测项目
3．2．2 检测的取样
3．3 检测仪表与方法的选择
3．3．1 仪表的安装位置与检测对象
3．3．2 检测仪表的选择
3．4 污水处理厂常用检测仪表
3．4．1 流量的检测方法与设备
3．4．2 液位仪表
3．4．3 压力检测仪表
3．4．4 温度计
3．4．5 污泥浓度的检测方法与仪表
3．4．6 污泥界面的检测方法与仪表
3．4．7 有机物的检测方法与仪表
3．4．8 在线检测传感器
3．5 新型检测仪表
3．5．1 呼吸仪
3．5．2 营养物在线传感器
3．5．3 硝化反硝化反应在线传感器
3．6 仪表的性能特征及其规范化
3．6．1 在线仪表的性能特征
3．6．2 在线仪表的标准化
3．7 检测仪表信号变换、接收和维护
3．7．1 检测信号的变换方法
……
第4章 污水处理过程控制系统的设计和建立
第5章 污水生物脱氨系统的过程控制和优化
第6章 污水生物除磷系统的过程控制和优化
第7章 污水厌氧生物处理系统的过程控制与优化
第8章 污水处理系统数据加工及预警分析
第9章 污水处理系统的智能控制
第10章 城市污水处理过程控制系统的发展趋势

前言/序言

　　近年来，为了改善水环境污染状况，国家对城市污水处理项目的投入持续增加，相继在大、中城市兴建了多座城市污水处理厂。虽然大量污水处理厂兴建起来，但由于我国污水处理事业起步较晚，与其他行业相比，尚无成熟的运行管理经验：许多地区的运行管理水平较低，专业人员匮乏，相当多的污水处理厂建成后维持正常运行比较困难；环境效益及社会效益难以实现，导致我国城市污水处理厂的吨水耗电量是发达国家的近两倍，而运行管理人员数又是其若干倍。因此，迅速提高我国城市污水处理厂的运行管理水平和运行人员的专业素质，以适应污水处理厂的发展速度已成为亟待解决的问题。
　　由于污水水质和水量随时间不断变化，污水处理系统一直处于动态变化过程中，应用传统的自动控制或时间控制，很难满足系统对出水水质逐步严格的要求，也不能有效降低运行费用。当前污水处理厂实现出水达标排放的方法是通过扩建污水处理厂、增加反应器体积、提高系统的安全系数来实现的，这不可避免地增加了基建费用和运行费用，而且大部分时间反应器处理能力没有被充分利用，浪费严重。而采用先进的过程控制可以有效解决上述问题。基于仪表在线检测信息，建立相应的控制策略，可以实现系统的过程控制和运行优化，从而可在满足系统处理标准的前提下，大大节约运行费用。
　　近十几年来，国内尚没有一本全面系统的关于城市污水处理系统运行与过程控制的论著出版。由于污水处理系统的复杂性，如非线性、模糊性、不确定性、动态性，关于这方面的科学研究工作国内开展得很少。目前我国城市污水处理系统运行与过程控制水平和国际上的先进水平差距较大，原因是多方面的，但是没有系统地开展污水处理系统运行优化和先进控制策略的研究工作以及对于国际上先进技术的跟踪不够是重要原因。
　　针对上述情况，本书根据作者在城市污水处理系统运行与过程控制的多年科研成果和技术改造实践，并在参考了大量国内外文献基础上，系统地介绍了过程控制的基本理论、方法与技术，城市污水处理系统的常用仪表、过程控制系统及控制策略，生物脱氮除磷的过程控制、运行中存在的问题，厌氧处理系统的过程控制以及优化，污水处理系统智能控制，数据处理和污泥种群优化等内容。本书共分10章，第1章论述我国污水处理现状及其面临的问题，提出实现污水处理系统过程控制的必要性和重要性。第2章介绍了过程控制的基本理论、ICA技术，数学模拟技术在污水处理系统的应用情况以及Benchmark技术。第3章给出了污水处理系统所需要的检测项目、取样方式以及取样位置的确定；并介绍了当前污水处理系统应用的在线仪表、营养物在线传感器、新型硝化反硝化在线传感器等，以及在线仪表特征和常见的控制器。第4章阐述了污水处理系统的控制目标、污水处理中常见的控制结构，污水处理系统的监视控制，并详细分析了污水处理厂的计算机控制系统，最后介绍了活性污泥处理工艺常见问题及其处理对策。第5、6章从脱氮除磷基本原理出发，对于硝化、反硝化、生物放磷和生物吸磷等过程的动力学、影响因素、存在的问题、主要控制变量、控制结构和在线传感器等方面做了系统的论述，介绍了当前常用生物脱氮除磷工艺-A/O法、SBR法、A2/0等工艺的运行优化和过程控制问题。第7章论述了厌氧处理系统的特点以及存在的问题，提出厌氧处理系统的控制目标，以及如何对pH、产气量、VFA和进水负荷等变量进行控制。第8章讲述如何进行数据过滤、数据检测与信息分析。第9章介绍了污水处理系统的智能控制，重点介绍了污水生物处理系统的模糊控制、专家控制系统和神经网络控制。第10章论述了城市污水处理系统的发展前景、污水处理系统的全厂控制和污泥种群的优化控制。其中，王晓莲编写第6、8章；其他章节由马勇、彭永臻编写。
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