酸性廢水pH值的非線性預測控制

工業排放的廢水 pH 值限值范圍為 6～9。對工業廢水處理時，大都要對水的 pH 值進行檢測與控制，并通過添加酸堿來達到中和目的。pH 值的檢測與控制并非一個新的課題 , 但要取得良好效果也并非容易。在一些工業生產過程中，尤其在化學反應過程中，會產生大量酸性污水，在污水處理時，中和反應是一典型的非線性過程，而且易受化學成分、溫度以及工作點變化的影響，實際上構成一高維多變量的復雜反應過程。由于中和過程的非線性、滯后性屬非參數模型，采用常規控制技術如 PID 控制難以奏效，使得 pH 值控制成為工業自動化中的薄弱環節之一。

本文根據某軋鋼廠的工藝要求，提出了一套廢酸水 pH 值處理控制系統設計方案。方案中采用非線性系統的預測控制，借用大系統理論中遞階算法求解非線性最優控制的思想，用一種分層優化的非線性系統預測控制策略對 pH 值進行控制[4]。