随着国家对环境保护和节能减排问题的重视,污水处理节能优化显得越来越重要。研究污水处理节能优化策略,使其在满足出水水质要求下,降低污水处理运行能耗,对完善污水处理厂控制策略,降低污水处理运行成本和提高污水处理效率具有重要的现实意义。本文以活性污泥法污水处理仿真模型(Bechmark Simulated Model NO.1,BSM1)为基础,以降低污水处理能耗为目的,利用改进记忆分子动理论算法对影响污水处理过程的两个重要因素(溶解氧浓度和硝态氮浓度设定值)进行动态寻优。首先,介绍污水处理基本流程及活性污泥法污水处理工艺,利用MATLAB搭建活性污泥基准仿真平台BSM1,并对所搭建平台的准确性和有效性进行验证,为后续研究提供基础。其次,以BSM1平台为基础,出水水质标准为约束条件,利用污水处理能耗和惩罚项建立污水处理优化模型。依据入水流量变化,选取以“天”为等时间段优化周期,利用改进记忆分子动理论算法对所建立的优化模型进行求解,得到BSM1的溶解氧浓度和硝态氮浓度PI控制器设定值,实现设定值动态寻优,降低污水处理能耗。在改进算法中,对算法变异率进行重新设计,增加算法种群多样性。同时增加引导阶段,使算法寻优途径增多,防止陷入局部最优。分别在三种天气下进行仿真验证,与传统优化策略相比,本文优化策略在满足出水水质要求下,降低能耗效果更加显著。最后,为完善所提出的优化策略,本文提出污水处理过程自适应分时段优化策略,对污水处理过程进行时段划分。改变传统有序样本聚类方法的相依关系判断标准,引入自相关系数。利用改进的有序样本聚类方法,以污水处理入水流量和入水组分数据为样本进行聚类,从而得到相应分段点;利用改进记忆分子动理论算法进行优化,寻找出溶解氧和硝态氮浓度PI控制器在相应时段的最优设定值。与常规策略和等时段优化策略相比,污水处理能耗进一步降低,优化策略更为完善。