随着市场经济的不断发展,人们生活水平日益提高,导致污染问题也日趋严重,其中,水资源污染问题成为了专家学者最为关心的重要问题之一。水资源是人类存活的基础,由于工业发展速度的加快,生活污水与工业废水的排放量在逐年增加,使污水处理过程的难度也逐渐增大。为了进一步推进我国城市化和社会经济的可持续发展,缓解水资源紧缺的状况,建设污水处理工程项目是确保城市水资源的可持续利用、强化城市污水处理、减轻水体污染的重要措施。因此,对城市污水处理过程的控制策略研究具有深远意义。首先,在对污水处理过程分析的基础上,确定了污水处理的活性污泥法工艺及主要控制参数,依据污水处理曝气池阶段的控制要求,设计了溶解氧浓度与PH值中和过程的控制方案,并建立了溶解氧浓度与PH值中和过程的数学模型。其次,对曝气池溶解氧浓度控制策略进行了研究。针对溶解氧浓度控制过程具有非线性、不稳定等问题,设计了模糊自整定PID控制器,根据实际工况要求,在线整定PID参数,实现对溶解氧浓度的最优控制。仿真实验结果表明,模糊自整定PID参数控制算法对溶解氧浓度控制过程实现了污水处理控制指标。再次,对曝气池PH值中和过程控制策略进行了研究。对曝气池溶解氧浓度进行控制的前提是曝气池PH值能够保持在6-8恒定范围内,针对PH值中和过程具有随机性、滞后等问题,设计了专家PID控制器,实现对曝气池PH值中和过程的最优控制。仿真实验结果表明,专家PID控制算法在曝气池PH值中和过程控制中具有较好的有效性。最后,对污水处理曝气池监控系统进行了设计。采用DCS系统结构,以PLC为控制器,利用组态王软件设计了曝气池监控系统的监控组态界面,实现对污水处理曝气池过程中的溶解氧浓度与PH值中和过程的实时监控。