Optimierungsbasierte Regelung verfahrenstechnischer Prozesse Teilantrag 4: Dynamische Modellierung und Echtzeitoptimierung einer Abwasseraufbereitungsanlage mit getauchter Membrantrenneinheit

基于优化的过程工程过程控制子应用 4：带有浸没式膜分离装置的废水处理厂的动态建模和实时优化

• 批准号: 34424971
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Marquardt
• 金额: --
• 依托单位: Forschungszentrum Jülich
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/34424971?language=en
• 关键词: Optimierungsbasierte; Regelung; verfahrenstechnischer; Prozesse; Teilantrag

Abwasseraufbereitungsanlagen mit integrierten getauchten Membranen zur Rückhaltung partikulärer Substanzen sind attraktive Alternativen zu herkömmlichen Belebungsanlagen. Sie vereinbaren erhöhte Abwasserqualität und erhöhte Betriebssicherheit mit einem verringerten Platzbedarf. Allerdings bedingen der höhere Energiebedarf und der Membranersatz höhere Betriebskosten im Vergleich zur konventionellen Prozessvariante. Diese Kosten sollen durch Methoden der optimierungsbasierten Prozessführung minimiert werden. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde die Gesamtanlage zunächst in die Prozesseinheiten „Biologie" und „Membrantrennung" unterteilt. Diese wurden im Folgenden separat betrachtet und modelliert. Für beide Anlagenteile wurden Modelle unterschiedlicher Komplexität erstellt, die als Teil des Anlagenersatzmodells und in der Optimierung verwendet werden. Die Interaktion zwischen der biologischen Abwasserbehandlung und der Membranfiltration wurde anhand dieser Modelle untersucht und bewertet. Weiterhin wurden mit großem Erfolg Verfahren und Konzepte zur Echtzeitoptimierung und modell-prädiktiven Regelung der beiden Prozesseinheiten entwickelt und implementiert. Die Zulaufrate und -konzentrationen sowie die Sonneneinstrahlung und Zulauftemperatur wurden als wesentliche dynamische Störgrößen erkannt und parametriert. Es wurde damit begonnen, Konzepte für die integrierte Prozessführung der Gesamtanlage zu entwickeln. In der hier beantragten zweiten Antragsphase sollen die vorliegenden Arbeiten konsequent weiterverfolgt und zu einem integrierten Konzept für die Prozessführung der Gesamtanlage zusammengeführt werden. Dabei müssen die unterschiedlichen Zeitskalen und Prozesseinheiten mit Hilfe von Dekompositions- und Dezentralisierungsstrategien berücksichtigt werden. Dies soll zunächst für den nominalen Fall geschehen, das heißt ohne die explizite Behandlung der Prozessunsicherheiten. In einem zweiten Schritt sollen dann die in der Realität immer vorhandenen Modell- und Messfehler berücksichtigt werden. Das dritte Arbeitspaket widmet sich speziell der modellgestützten Prädiktion der externen Störgrößen (z.B. Zulaufmenge und -konzentrationen), deren Güte wesentlich zum erfolgreichen Einsatz der optimierungsbasierten Prozessführung in der industriellen Praxis beiträgt.

过敏的床上用品由partikulärer和odenanzen的EnergieBedarf富含，并且是吸引人的替代品。 Ellerdings的床上用品在Vergleich Zur Konventionellen Prozessvariante中充满了EnergieBedarf。 Diese Kosten Sollen Durch方法Der OptimierungsbasiertenProzessführungMinimiert Werden。 Im Rahmen死于forschungsvorhabens wurde die gesamtanlagezunächst，in die prozesseinheiten“ biologie”'und'und„ membrantrennung“ unterteilt。 diese wurden im folgenden分离betrachtet和modelliert。 Für beide Anlagenteile wurden Modelle unterschiedlicher Komplexität erstellt, die als The Die Zulaufrate und -konzentrationen sowie die Sonneneinstrahlung und Zulauftemperatur wurden als wesentliche dynamische Störgrößen erkannt und parametriert. Es Wurde Damit Begonnen，KonzepteFürDie IntegrierteProzessführungder Gesamtanlage Zu Entwickeln。在Der Hier Beantragten Zweiten antragsphase sollen die die vorliegenden arbeiten kensequent weiterverfolgt und zu einem intemerierten konzeptfürdie dieprozessführungder der der der gesamtanlagezusammengemengemangemengeführtwerden。 DabeiMüssenDie Unterschiedlichen Zeitskalen和Prozesseinheiten Mit Hilfe Von Dekompositions- und DezentralisierungsstrategienberücksichtigtWerden。 DIES SOLLZUNächstFürden nominalen fall geschehen，dasHeißtohne die divestizite behandlung der prozessunsicherheiten。在Einem Zweiten Schritt Sollen Dann Die中，inderRealitätImmer vorhandenen modell- undmessfehlerBerücksichtigtwerden。达斯·德里特（Das Dritte）世界省是世界省（Z.B. Zulaufmenge und -Konzentrationen），世界省是Optimierungs的省。