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1954年,英国学者Birggs尝试用不同的方式来测试反应器内的DO。1969年,另一位英国学者Jones提出为了节省能源,应该将DO控制在需要的水平上,而不要过量。随后在70年代早期,DO传感器便开始发展并应用于曝气系统的控制。
第一届ICA专家会议
1973年,在伦敦召开第一届ICA专家会议。当时已经有了使用计算机控制大型污水厂的例子,如芝加哥、洛杉矶、法国巴黎、伦敦等等,但这些设备主要用于采集数据,在控制方面的应用很少。会议交流的主题涉及实际工程应用的信息,仪器化是其中一个关键议题。
会议达成的第一个共识:仪器数量不足是自动控制的主要障碍。学者们认为参考仪器的发展程度,溶解氧、电导和浊度是较为可靠的测量指标。第二个共识:工艺处理的水量来回波动。这是由美国的Kuludis教授提出来的,他强调当时主要的问题是由于按照合流制管网系统进行设计,其假定条件是进水水量稳定,但是实际运行过程中水量是来回波动的,与设计情况存在明显偏差。
当时,人们还没有理解曝气池中DO浓度呈现“前低后高”趋势的原因,所以认为既然需要把DO控制在一个水平上,就需要考虑到底在什么地方安装DO传感器的问题。现在,我们认识到DO变化趋势与负荷的关联性,可以采用分区策略对曝气池进行分段控制。一般把第一段DO控制在较低浓度,把末尾DO控制在另一个浓度。
Clemson学术研讨会
1974年,在美国召开了Clemson学术研讨会。学者们提出要研究污水处理工艺的过程控制技术,并提出四个议题。第一,需要检查或校验仪表。第二,需要开发动态模型。第三,需要研究控制策略,主要是基于模型模拟和优化的方法。第四,需要检验控制策略,通过中试验证,再推广到全厂规模的应用。
研讨会第一次规划了ICA技术的研究方向,颇有成效。会议提出了监测仪器的校验方法和流程,包括流量、呼气速率、BOD和氨氮等各项指标。会议还提出控制策略的核心内容,包括:一是液相和固相的交互关系,如沉淀池固液分离过程;二是暴雨和旱季条件下流量控制问题,这个问题直到现在仍然存在;三是大面积或流域的污水处理控制问题。
ICA技术发展的推动力
ICA技术发展的驱动力是排放标准的不断提高、能源利用效率的增加、营养盐和热量回收的需求、生物质燃气产气的需求,以及抗扰动和恢复的能力。
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