本书系统地论述了城市污水处理运行优化相关知识，旨在帮助读者了解城市污水处理运行过程典型优化方法，理解和熟悉运行优化基本原理，特别是根据城市污水处理过程的不同特点设计目标模型和群智能优化方法。另外，结合作者在城市污水处理运行优化领域的多年科研成果，对城市污水处理运行优化的前沿技术、应用平台以及发展趋势也进行了系统介绍。
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前言
第1章绪论 1
1.1城市污水处理运行流程机理 1
1.1.1 城市污水处理运行流程简述 2
1.1.2 城市污水处理过程主要运行单元 5
1.1.3 城市污水处理运行流程特点 8
1.2城市污水处理运行优化发展概况 9
1.2.1 城市污水处理运行优化目标研究 9
1.2.2 城市污水处理运行优化方法研究 13
1.3城市污水处理运行优化面临的挑战 16
1.3.1 城市污水处理生化反应过程运行优化挑战 16
1.3.2 城市污水处理全流程运行优化挑战 17
1.4章节安排 18
第2章城市污水处理运行优化基础概述 20
2.1引言 20
2.2城市污水处理运行优化基本架构 21
2.2.1 城市污水处理过程运行优化方案 21
2.2.2 城市污水处理过程运行优化流程 24
2.3城市污水处理运行优化关键要素 26
2.3.1 城市污水处理运行优化关键变量提取 26
2.3.2 城市污水处理运行优化目标构建 29
2.3.3 城市污水处理运行优化方法设计 32
2.4城市污水处理运行优化条件 46
2.4.1 城市污水处理运行优化影响因素分析 46
2.4.2 城市污水处理运行优化设备需求 50
第3章城市污水处理关键流程运行优化目标 63
3.1引言 63
3.2城市污水处理运行优化需求 64
3.2.1 城市污水处理运行总需求 64
3.2.2 城市污水处理运行过程需求 70
3.3城市污水处理关键流程 75
3.3.1 城市污水处理生物脱氮流程 75
3.3.2 城市污水处理生物除磷流程 78
3.3.3 城市污水处理厌氧生物处理流程 81
3.4城市污水处理优化目标 82
3.4.1 城市污水处理水质目标 82
3.4.2 城市污水处理能耗目标 84
3.4.3 城市污水处理药耗目标 88
第4章城市污水处理生物脱氮过程运行优化 90
4.1引言 90
4.2城市污水处理生物脱氮过程特征分析 91
4.3城市污水处理生物脱氮过程运行优化目标模型 93
4.3.1 生物脱氮过程主要目标及影响因素 93
4.3.2 生物脱氮过程优化目标模型 98
4.4城市污水处理生物脱氮过程优化设定点求解 101
4.4.1 种群规模分析 102
4.4.2 生物脱氮过程优化设定点求解流程 105
4.5城市污水处理生物脱氮过程技术实现及应用 110
4.5.1 实验设计 110
4.5.2 运行结果 112
4.6城市污水处理生物脱氮过程运行优化系统应用平台 125
4.6.1 城市污水处理生物脱氮过程运行优化系统平台搭建 125
4.6.2 城市污水处理生物脱氮过程运行优化系统平台集成 126
4.6.3 城市污水处理生物脱氮过程运行优化系统平台应用验证 128
第5章城市污水处理生物除磷过程运行优化 130
5.1引言 130
5.2城市污水处理生物除磷过程特征分析 131
5.3城市污水处理生物除磷过程运行优化目标模型 132
5.3.1 生物除磷过程主要目标及影响因素 133
5.3.2 生物除磷过程优化目标模型 137
5.4城市污水处理生物除磷过程优化设定点求解 138
5.4.1 进化状态探测 139
5.4.2 生物除磷过程优化设定点求解流程 142
5.5城市污水处理生物除磷过程技术实现及应用 145
5.5.1 实验设计 145
5.5.2 运行结果 147
5.6城市污水处理生物除磷优化系统应用平台 154
5.6.1 城市污水处理生物除磷优化系统需求分析 154
5.6.2 城市污水处理生物除磷优化系统设计 155
5.6.3 城市污水处理过程优化系统应用验证 156
第6章城市污水处理厌氧生物处理过程运行优化 157
6.1引言 157
6.2城市污水处理厌氧生物处理过程特征分析 158
6.3城市污水处理厌氧生物处理过程运行优化目标模型 160
6.3.1 厌氧生物处理过程主要目标及影响因素 161
6.3.2 厌氧生物处理过程优化目标模型 165
6.4城市污水处理厌氧生物处理过程优化设定点求解 167
6.4.1 进化过程的需求信息获取 168
6.4.2 厌氧生物处理过程优化设定点求解流程 173
6.5城市污水处理厌氧生物处理过程技术实现及应用 173
6.5.1 实验设计 174
6.5.2 运行结果 174
6.6城市污水处理厌氧生物处理过程运行优化系统应用平台 .188
6.6.1 城市污水处理厌氧生物处理过程运行优化系统 188
6.6.2 城市污水处理厌氧生物处理过程运行优化系统应用验证 190
第7章城市污水处理运行动态多目标优化 193
7.1引言 193
7.2城市污水处理过程动态特性分析 194
7.3城市污水处理过程动态多目标优化模型 198
7.3.1 城市污水处理过程优化目标及其影响因素分析 198
7.3.2 城市污水处理过程动态优化目标构建 203
7.4动态多目标优化设定点求解 204
7.4.1 运行知识提取 204
7.4.2 城市污水处理过程优化设定点求解过程 205
7.5动态多目标优化技术实现及应用 207
7.5.1 实验设计 208
7.5.2 运行结果 208
7.6城市污水处理运行动态多目标优化系统应用平台 222
7.6.1 城市污水处理运行动态多目标优化系统平台搭建 222
7.6.2 城市污水处理运行动态多目标优化系统平台集成 223
7.6.3 城市污水处理生物脱氮过程运行优化系统平台应用验证 224
第8章城市污水处理全流程运行鲁棒优化 226
8.1引言 226
8.2城市污水处理过程干扰分析 227
8.3城市污水处理运行鲁棒多目标优化模型 228
8.3.1 城市污水处理过程优化目标及其影响因素分析 228
8.3.2 城市污水处理过程鲁棒优化目标构建 228
8.4城市污水处理运行鲁棒优化设定点求解 232
8.4.1 设定点鲁棒性能评价指标 232
8.4.2 城市污水处理过程决策变量鲁棒优化 234
8.4.3 城市污水处理过程目标参数鲁棒优化 237
8.5鲁棒优化技术实现及应用 239
8.5.1 实验设计 239
8.5.2 运行结果 240
8.6城市污水处理过程鲁棒优化系统应用平台 255
8.6.1 城市污水处理过程鲁棒优化系统平台需求分析 255
8.6.2 城市污水处理过程鲁棒优化系统平台设计 257
8.6.3 城市污水处理过程鲁棒优化系统平台应用验证 258
第9章城市污水处理运行多时间尺度协同优化 260
9.1引言 260
9.2多指标时间尺度分析 260
9.2.1 多重运行指标 261
9.2.2 指标动态响应时间 261
9.3城市污水处理过程协同优化目标构建 263
9.3.1 分层运行指标设计 263
9.3.2 分层运行优化目标模型构建 264
9.4协同优化过程设定点求解 266
9.4.1 基于分层策略的协同优化求解 266
9.4.2 基于数据驱动辅助模型的设定点获取 271
9.4.3 协同优化过程设定点求解算法收敛性分析 272
9.5多时间尺度协同优化技术实现及应用 275
9.5.1 实验设计 276
9.5.2 运行结果 276
9.6城市污水处理运行多时间尺度协同优化系统应用平台 292
9.6.1 城市污水处理运行多时间尺度协同优化系统平台搭建 292
9.6.2 城市污水处理运行多时间尺度协同优化系统平台集成 294
9.6.3 城市污水处理运行多时间尺度协同优化系统平台应用验证 296
第10章城市污水处理运行优化发展前景 298
10.1 城市污水处理过程运行指标模型构建方法 298
10.2 城市污水处理过程运行优化方法 299
10.3 城市污水处理运行优化系统 301
参考文献 303
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