[发明专利]基于改进局部搜索的免疫遗传算法的污水处理节能优化方法

摘要

本发明公开了一种基于改进局部搜索的免疫遗传算法的污水处理节能优化方法，包括：设计曝气池的溶解氧浓度和缺氧池硝酸氮的比例积分控制器；考虑出水和能耗，确定节能优化函数和节能目标；提出改进局部搜索的免疫遗传算法；求解溶解氧和硝酸氮的动态控制的设定值；在保证出水满足排放标准的前提下，最小化最优化能耗成本。该方法采用改进局部搜索的免疫遗传算法，搭建以污水水质为约束、鼓风机能耗和泵送能耗都达最小的优化目标函数，提出以四分之一天为周期的控制器参考值为控制对象，进行动态调整的优化策略，将局部搜索的免疫遗传算法的优化结果加入到控制器参考值的离线求解当中，在保证出水水质前提下显著降低污水处理过程中能耗。

主权项

1.基于改进局部搜索的免疫遗传算法的污水处理节能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用BSM1模型常规控制方法中默认的PI控制器作为曝气池的溶解氧浓度和缺氧池硝酸氮浓度的比例积分控制器；S2、搭建以污水水质为约束、鼓风机能耗EA和泵送能耗EP都达最小的优化目标函数J；S3、建立改进局部搜索的免疫遗传算法模型，先用免疫遗传算法来寻找一个粗糙的适应值，让算法在当前适应值附近寻找最优值，然后使用梯度下降算子使算法到达某个极值点的周围，当出现两个抗体一样的情况时，或者两次抗体的空间距离较近的时候，以等概率p在当前最优抗体的小邻域a内进行深度查找，将搜索到的最优值即新抗体加入抗体种群中，然后计算抗原抗体亲和度，若满足要求则输出最优解；S4、采用所述改进局部搜索的免疫遗传算法模型寻优求解溶解氧浓度和硝酸氮浓度的动态控制的设定值；S5、在保证出水满足出水排放标准的前提下，最小化最优化能耗成本。