酸性废水pH值的非线性预测控制

工业排放的废水 pH 值限值范围为 6～9。对工业废水处理时，大都要对水的 pH 值进行检测与控制，并通过添加酸碱来达到中和目的。pH 值的检测与控制并非一个新的课题 , 但要取得良好效果也并非容易。在一些工业生产过程中，尤其在化学反应过程中，会产生大量酸性污水，在污水处理时，中和反应是一典型的非线性过程，而且易受化学成分、温度以及工作点变化的影响，实际上构成一高维多变量的复杂反应过程。由于中和过程的非线性、滞后性属非参数模型，采用常规控制技术如 PID 控制难以奏效，使得 pH 值控制成为工业自动化中的薄弱环节之一。

本文根据某轧钢厂的工艺要求，提出了一套废酸水 pH 值处理控制系统设计方案。方案中采用非线性系统的预测控制，借用大系统理论中递阶算法求解非线性最优控制的思想，用一种分层优化的非线性系统预测控制策略对 pH 值进行控制[4]。