废水已成为破坏环境和危害人类健康的因素之一,而造纸废水尤为严重。目前,造纸中段废水一般采用絮凝法进行处理,絮凝剂大多选用PAC和PAM,而PAC和PAM的投加主要依靠人工经验,精度低,易导致不足或者过量,不足的话,废水处理不完全,增加了后续处理废水的负担；过量意味着废水再次被絮凝剂污染,而且增加了处理成本。论文分析絮凝剂的作用机理,选用造纸中段废水的Zeta电位作为指导絮凝剂投加的依据,研究其实时在线测定方法以及絮凝剂的最优投加控制,以期实现絮凝剂的自动优化投加。目前,Zeta电位的测量仪器,比较成熟的有SZP04和Nano-ZS90型粒度分析仪,但都为离线测定,无法用于絮凝剂的自动在线投加。论文依据经典的Helmholtz-Smoluchowski公式,采用流动电位法,研制出一套Zeta电位实时在线测定装置,该装置由粘度计、电导率仪、差压变送器、复合陶瓷膜管、PLC等组成。此外为提高测定精确度还研究了压力差对测量结果的影响,从而找出最佳操作条件,使Zeta电位的测定尽量精确。通过与马尔文粒度分析仪的对比试验,证明该在线装置反映了Zeta电位的变化趋势,可用于絮凝剂的自动投加。此外,论文用STEP7和WinCC开发了Zeta电位的在线测定系统,具有良好的人机界面,运行效果良好。基于该在线测定装置,实时测定不同剂量絮凝剂下的Zeta电位值,采用最小二乘法进行曲线拟合,得到絮凝效果最佳时的Zeta电位值,作为后续设计的神经网络PID控制器的目标。该控制器由BP网络和PID控制器组成,通过BP网络调整出PID的三个参数,从而控制絮凝剂的投加。