ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHIẾN LƯỢC CẢI THIỆN CHỈ TIÊU HỆ THỐNG TRONG NHÀ MÁY  XỬ LÝ NƯỚC THẢI BSM1

Bạch Văn Nam; Đỗ Trung Hải; Bạch Nhật Hồng

doi:10.34238/tnu-jst.8547

ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHIẾN LƯỢC CẢI THIỆN CHỈ TIÊU HỆ THỐNG TRONG NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI BSM1

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 14/08/23 Ngày hoàn thiện: 28/09/23 Ngày đăng: 28/09/23

Các tác giả

1. Bạch Văn Nam , Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
2. Đỗ Trung Hải, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên
3. Bạch Nhật Hồng, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá các chiến lược nhằm tối ưu chỉ tiêu hệ thống tại nhà máy xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính - BSM1. Đầu tiên, bài viết giới thiệu về mô hình BSM1 cùng với các tiêu chí để đánh giá hiệu quả của các phương pháp điều khiển liên quan. Tiếp theo, trọng tâm được đặt vào việc giới thiệu và phân tích các phương pháp điều khiển nồng độ oxy hòa tan (DO) ở bể số 5, trong đó nổi bật là việc áp dụng bộ điều khiển PI, bộ điều khiển mờ, điều khiển dự báo và sự kết hợp của chúng. Nhờ sử dụng thuật toán trung bình điều hòa, kết quả từ nghiên cứu đã xác định ra chiến lược điều khiển tối ưu cho việc cải thiện chỉ tiêu hệ thống tại mô hình nhà máy xử lý nước thải BSM1. Nghiên cứu này cung cấp nguồn tài liệu tham khảo cho những nghiên cứu sau này trong việc tìm kiếm và ứng dụng các kỹ thuật điều khiển tiên tiến, nhằm đạt tiêu chuẩn chất lượng và chi phí tối ưu trong lĩnh vực xử lý nước thải.

Từ khóa

Mô hình mô phỏng chuẩn BSM1; Nồng độ Oxy hòa tan DO; Chỉ số chất lượng nước thải EQI; Chỉ số chi phí tổng thể OCI; Trung bình điều hòa

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] J. Alex, J.F. Beteau, J.B. Copp, C. Hellinga, U. Jeppsson, S. Marsili-Libelli, M.N. Pons, H. Spanjers, and H. Vanhooren, “Benchmark for evaluating control strategiesin wastewater treatment plants,” Conference Proceedings of EuropeanControl Conference (ECC’99), pp 1-7, 1999.

[2] Alex, J., L. Benedetti, J. Copp, K.V. Gernaey, U. Jeppsson, I. Nopens, Pons, M. N., Rieger, L., Rosen, C., Steyer, J. P., Vanrolleghem, P., and Winkler, S., Benchmark Simulation Model. 1 (BSM1), Report by the IWA Taskgroup on Benchmarking of Control Strategies for WWTPs, April 2008

[3] Copp, J.B.: COST Action 624: The COST Simulation Benchmark. Description and Simulation Manual Office for Official Publications of the European Communities, 2002.

[4] I. Santín, C. Pedret and, R. Vilanova, “Applying variable dissolved oxygen set point in a two level hierarchical control structure to a wastewater treatment process,” Journal of Process Control, vol. 28, pp 40–55, 2015.

[5] Tejaswini, E. S. S., Panjwani, S., and Rao, A. S, “Design of hierarchical control strat-egies for biological wastewater treatment plants to reduce operational costs,” Chemical Engineering Research and Design, vol. 161, pp 197–205, 2020.

[6] Hong-Gui Hana, Hu-Hai Qiana, and Jun-Fei Qiaoa, “Nonlinear multiobjective model-predictive control scheme for wastewater treatment process,” Journal of Process Control, vol. 24, pp 47–59, 2014.

[7] M. Sadeghassadi, C. Macnab, and D. Westwick, “Design of a generalized predictive controller for a biological wastewater treatment plant,” Water Science and Technology, vol. 73, no. 8, pp 1986-2006 2016.

[8] Vasile-Mircea Cristea, Cristian Pop, and Paul Serban Agachi, “Model Predictive Control of the Waste Water Treatment Plant Based on the Benchmark Simulation Model No.1-BSM1,” Computer Aided Chemical Engineering, vol. 25, pp 441-446, December 2008.

[9] Wenhao Shena, Xiaoquan Chen, M.N. Pons, and J.P. Corriou, “Model predictive control for wastewater treatment process with feedforward compensation”, Chemical Engineering Journal, vol. 155, pp 161–174, 2009.

[10] Francisco M, Skogestad S, and Vega P, “Model predictive control for the self-optimized operation in wastewater treatment plants: analysis of dynamic issues,” Comput Chem Eng, vol. 82, no. 2, pp 259–272, 2015.

[11] Han H, Zhang L, and Qiao J, “Data-based predictive control for wastewater treatment process,” IEEE Access, vol. 6, no. 2, pp 1498–1512, 2018.

[12] Sadeghassadi M, Macnab CJB, and Gopaluni B, “Application of neural networks for optimal-setpoint design and MPC control in biological wastewater treatment,” Comput Chem Eng, vol. 155, pp 1–19, 2018.

[13] C.A.C. Belchior, R.A.M. Araujo, and J.A.C. Landeckb, “Dissolved oxygen control of the activated sludge wastewater treatment process using stable adaptive fuzzy control,” Comput Chem Eng, vol. 37, pp 152–162, 2012.

[14] I. Santin, C. Pedret, and R. Vilanova, “Fuzzy control and model predictive control configurations for effluent violations removal in wastewater treatment plants,” Industrial and Engineering Chemical Research, vol. 54, no. 10, pp 2763-2775, 2015.

[15] Nasr, Mahmoud; Moustafa, Medhat, Seif, Hamdy and El-Kobrosy Galal, “Application of fuzzy logic control for Benchmark simulation model.1,” Sustainable Environment Research, vol 24, no. 4, pp. 235-243, 2014.

[16] Nguyen Van Lanh, Bach Van Nam, Do Trung Hai and Nguyen Tuan Minh, “ILC combined with a PI regulator for Wastewater Treatment Plants,” TELKOMNIKA Telecommunication, Computing, Electronics and Control, Vol. 18, No. 2, pp. 1054-1061, April 2020.

[17] Hai Trung Do, Nam Van Bach, Lanh Van Nguyen, Hoang Thuan Tran and Minh Tuan Nguyen, “A design of higher-level control based genetic algorithms for wastewater treatment plants,” Engineering Science and Technology, an International Journal, Vol. 24, No. 4, Pages 872-878, August 2021.

[18] I. Santin, C. Pedret, M. Meneses, and R. Vilanova, “Process Based Control Architecture for avoidingeffluent pollutants quality limits violations inwastewater treatment plants,” 19th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC), Vol. 19, pp 396-402, 2015.

[19] Bach Van Nam, Do Trung Hai, and Nguyen Phuong Huy, “Solution improving ferformance of the of dissolved oxygen in wasted-water treatment system using activated sludge method,” Journal of Military Science and Technology, số đặc san FEE, pp 135-143, 2018.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.8547

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ