污水處理MFA無模型自適應(yīng)pH值控制方案

廢水處理標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)嚴(yán)格，然而pH控制是其中一個(gè)典型的控制難題。由于pH滴定曲線本身的非線性，再加上pH/流動(dòng)的大變化和大滯后過程，使得要真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制則變得相當(dāng)?shù)睦щy。位于美國加州的Chiron制藥廠就面臨著這種情形，而且還意識(shí)到在不久的將來美國環(huán)保署法規(guī)對(duì)他們所排放廢水的pH值的標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定得更為嚴(yán)格。

該廢水處理系統(tǒng)采用的是以流量為操作變量的兩階段的分程控制，廢水的pH可在2到11之間大幅度的變化。各階段采用一個(gè)雙脈沖控制閥添加堿性溶液（濃度為32%，pH值為14的NaOH）或酸性溶液（濃度為50%，pH值為1.50的硫酸），廢水存儲(chǔ)在各槽中。

先前Chiron在它的廢水處理系統(tǒng)中，采用的是PLC中的PID控制器。由于pH回路的控制效果差，這個(gè)系統(tǒng)常常需要人工調(diào)整。為了改進(jìn)pH控制，滿足廢水排放要求，該公司決定采用CyboCon CE（點(diǎn)擊瀏覽CyboCon CE詳細(xì)介紹......），這個(gè)基于Windows CE的控制儀表。CyboCon CE為pH控制提供了一個(gè)簡單、可靠且可行的先進(jìn)控制解決方案。

這個(gè)解決方案的核心是CyboSoft的專利技術(shù)——無模型自適應(yīng)（MFA）控制技術(shù)，它取代了PID算法，能適應(yīng)廢水處理過程固有的變化。它還能夠補(bǔ)償了pH滴定曲線的大增益變化。CyboCon CE MFA控制器輸出在50%處轉(zhuǎn)換為酸信號(hào)進(jìn)行控制，因此，這個(gè)控制器可以中和酸性和堿性廢水。

為避免形成鹽而違反排放標(biāo)準(zhǔn)，老系統(tǒng)不得不在6.5到8之間設(shè)置了一個(gè)死區(qū)。這樣，當(dāng)pH值在這個(gè)死區(qū)范圍中時(shí)，就不會(huì)加入任何試劑。如果pH值超出了這個(gè)范圍，將迅速加入試劑迫使pH返回。這種“呯－砰”控制方式是pH控制的通病，會(huì)引起pH回路不停的振蕩，致使化學(xué)試劑的浪費(fèi)。

安裝好CyboCon CE之后，MFA控制器的設(shè)定值為7.5，死區(qū)范圍減小為7.4到7.6。這種廢水的pH控制能很好的維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，甚至在極其狹小的范圍內(nèi)也不會(huì)形成鹽。精確的控制避免了違反廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且能減少試劑的消耗，保持槽的清潔。