文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于统计技术的污水处理软控制系统研究
姓名:张滋润
申请学位级别:硕士
专业:管理科学与工程
指导教师:吴瑞明
20100101
上海交通大学硕士学位论文基于统计技术的污水处理软控制系统研究
基于统计技术的污水处理软控制系统研究
摘要
城市生活污水是我国水污染的主要源头之一,企业化运营后的
城市污水处理厂面临污水进水量不可控、运营收入与处理结果挂钩
而处理要求日益提高、管理目标日益严格等问题。要将污水处理过
程进行的有条不紊,要在多变的外部环境下始终保持污水处理厂的
良好运营,在通过改进工艺、设备和自动化控制系统的同时,管理
运营方法仍需要进一步的改进。应用统计过程控制(SPC)理论研
究针对污水处理过程周边环境内影响生产质量多个因素下的过程质
量实施过程控制可以为污水处理管理者提供一种有效的管理方法。
本文首先阐述了国内污水处理的现状和针对国内污水处理研究
的现状。国内污水处理的需求日益提高,大量的城镇污水处理厂在
建,提高污水处理厂的管理水平十分有必要。目前国内针对污水处
理的研究主要是简化生化反应过程模型和仿真预测,污水处理设备
可靠性研究、网管可靠性研究、运行成本模型等。
第二部分综述了 SPC 原理及其核心部分控制图的种类与使用特
点,国内外 SPC 理论的发展,SPC 在改进自动控制系统中的应用,
SPC 在工业生产外其他领域的应用。通过比较统计过程控制与其他
控制理论,本文分析了统计过程控制的特点与控制图应用在污水处
理过程中的适应性。
IV
上海交通大学硕士学位论文基于统计技术的污水处理软控制系统研究
第三部分首先分析了污水处理过程周边环境内影响其处理质量
的诸多因素,并在此基础上给出针对污水处理过程的软控制思想的
定义并建立污水处理过程软控制指标体系。在软控制指标体系的基
础上,本文设计了污水处理软控制系统,给出计算过程与运行步骤,
并对系统可能的输出结果(控制图、失控变量)进行初步的分析。
第四部分以安徽舒城污水处理厂为研究对象,按照软控制系统
分析步骤与计算过程,借助质量管理统计软件 Minitab,分析该厂运
营者某水务公司提供的生产数据,得到统计受控状态下的各因素样
本组与控制限,在此基础上检验 2009 年上半年产生的新样本得到结
论:设备维修时间、低效运行时间偏长、未处理污水量偏多与有害
气体浓度偏高,并给出一定的应对建议与方案。
应用结果证明软控制系统可以有效地检验出污水处理过程周边
环境内影响运行质量的过程是否统计受控,也证明了污水处理软控
制系统可以有效地为污水处理厂的管理者提供辅助控制。

关键词:软控制,污水处理,统计过程控制,多元控制图

V
上海交通大学硕士学位论文基于统计技术的污水处理软控制系统研究
STUDY ON SOFT CONTROL SYSTEM OF WASTEWATER
DISPOSAL PLANT BASED ON STATISTICAL TECHNIQUE

ABSTRACT
City Living Sewage is one of the main water pollution resources of China. After
reforming mercial running, municipal sewage plant faces problems of
uncontrolled quantity of input wastewater, operation revenue linked with disposal
quality, higher standards, and stricter management objectives. Besides improving
techniques, equipments and processing control system, it is also necessary for
operators to improve management method when maintaining high process quality.
Applying SPC(Statistical Process Control) in the environment of wastewater
disposal process could provide an effective assist control to operators.
The first part