污水處理廠運行的首要目標(biāo)是使各項水質(zhì)指標(biāo)
達到排放標(biāo)準(zhǔn)，維持運行工況的安全穩(wěn)定，其次則是
降低成本、減少能耗、提高環(huán)境效益。污水處理過程機理復(fù)雜，難以建立精確的模型描述各種參數(shù)
間的關(guān) 系。同時，這個過程又容易受到外 界 因 素 影
響，天氣、溫度等條件都會引起入水水質(zhì)和處理環(huán)境
的改變。如何在復(fù)雜的處理過程中平衡各項控制目
標(biāo)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的最優(yōu)化是近年來學(xué)者們探索的主要方向。智能控制算法不僅可以滿足這些研究中多
變量多輸出的控制需求，也賦予了控制系統(tǒng)強大的學(xué)
習(xí)、適應(yīng)能力。ＢＳＭ 系列模型及其相關(guān)模擬軟件為學(xué)
者們檢驗和評價新系統(tǒng)提供了重要的工具。多目標(biāo)
優(yōu)化控制系統(tǒng)近年來研究成果的總結(jié)。
污水處理廠的出水水質(zhì)和運行成本是學(xué)者們最 關(guān)注的問題。Ｑｉａｏ等利 用 差 分 進 化 算 法 來 計 算 好氧池 ＤＯ 濃度和缺氧池硝態(tài)氮濃度的最佳設(shè)定 值，并通過自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器追蹤這些設(shè) 定值以達到預(yù)期效果。與已報道的其他控制策略相 比，系統(tǒng)的模擬評價指標(biāo)（包括曝 氣 能 量、抽 運 能 量 及出水水質(zhì)）都有所改善。Ｈａｎ等構(gòu)建了自適應(yīng) 核函數(shù)模型來描述系統(tǒng)中出水水 質(zhì)、能 耗 的 復(fù) 雜 動 力學(xué)，通過多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法確定系統(tǒng)溶解氧 和硝酸鹽的最佳設(shè)定值，然后借助模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控 制器來追蹤控制這些參 數(shù)。模 擬 結(jié) 果 表 明，系 統(tǒng) 在 干燥、雨天及暴雨３種天氣下的控制誤差比其他同 類研究小，抗干擾能力強，同時也做到了水質(zhì)和能耗 的 平 衡，在 降 低 能 耗 方 面 作 用 突 出。Ｆｏｓｃｏｌｉａｎｏ 等將遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用于處理數(shù)據(jù)和改善模 型，借助動態(tài)矩陣 算 法 來 獲 得 生 化 系 統(tǒng) ＤＯ 值 和 內(nèi) 回流比的最佳控制。模擬 結(jié) 果 表 明，該 控 制 系 統(tǒng) 在 氣候和測量誤差的干擾下具有魯棒性，有 助 于 在 減 少運行成本的同時降低出水氨氮濃度峰值和硝酸鹽 濃度。Ｓａｎｔｉｎ等構(gòu)建了一個采用分級控制結(jié)構(gòu) 的自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)低層采用帶有前饋補償?shù)哪? 型預(yù)測控制器，高層采用模糊控制器，通過權(quán)衡分析 來確定一個可以同時改善出水水質(zhì)和減少運行費用 的優(yōu)化控制區(qū)域。
智能控制是污水處理廠自動控制的發(fā)展方向， 自動控制策略也將致力于污水處理全過程的有效控 制。目前，大部分的相關(guān)研究還是集中于實驗?zāi)M， 這主要是由于以下原因：活性污泥系統(tǒng)的模型還不 完善，對大規(guī)模城鎮(zhèn)污水處理廠的適用性不強；污水 處理廠的安全穩(wěn)定運行始終是首要考慮因素，大 規(guī) 模水廠的改造試驗要承擔(dān)很大的風(fēng)險；自 動 控 制 系 統(tǒng)的配套設(shè)備價格昂貴，試點工程需要大量資金支 持。因此，這些研究還需要在工程實踐中開展進一 步的可靠性分析和成本效益分析，才能得到推廣和 應(yīng)用。
