安洋文献综述

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1、燕山大学本科毕业设计（论文）文献综述课题名称：基于PLC污水处理系统教学演示系统研究学院（系）：电气T程系年级专业：08级测控技术与仪器&业学生姓名：佳淳指导教师：张立国完成H期：2012年3月20旦批注［训:注意段落格式！！!一、课题国内外现状（一）污水处理工艺概况污水处理工艺包括三个层次的处理过程：一级处理作为进水的预处理工序，利用过滤网、隔栅等物理设备除去进水中的悬浮物和漂浮油脂等较大颗粒杂质，是一种简单的沉淀分离方式；二级处理，即生物处理过程，是污水处理中最为复杂和关键的过程（詹永行，2008）,是脱氮、除磷、减少COD（化学需氧量）的主要环节，因此木文选择该过程开展研究。

2、三级处理又称“深度处理”，是对二级处理出水的再处理过程，主要通过物理化学方法来减少污水中的病原体和微生物（赵庆良等，2005）,岀水可直接川于工业生产和植物浇灌，但FI前研究相对较少。污水活性污泥生物处理法貝有处理效果好、成本低的优点故R前为绝人多数城市污水厂的二级处理过程所采川（赵红忠等，2003；张捷等，003；刘华波等，2003）。其工艺构成种类很多，如常规曝气法、附生物降解法（AB法）、A/O法（缺氧一好氧）、A2/O法（缺氧一好氧一厌氧）、氧化沟法、稳定塘法、序批式反应器法（SBR）等。属常规曝气法及其改进方法（A/O法、A2/O法）应川最为广泛，SBR法次本课题针对A/

3、O法展开，流入污水中氮的主要存在形式有两种：有机氮的化介物和氨氮；生物方法除氮的原理就是，在富氧条件下将污水屮的氨氮通过硝化作用氧化为硝态氮，然后在缺氧条件卜•进行反硝化作用，将硝态氮再还原成游离态氮释放出去，从而达到除氮的R的"硝化反应和反硝化反应则是由活性污泥小的鬥养好氧菌和异养庆氧菌完成。A/O法小，缺氧、好氧两种不同的环境和活性污泥中不同种的类微％物相互协作，既可达到除氮的廿的，又是去除冇机物的冇效手段。且工艺简单，无论从环境效益考虑还是从经济效益考虑都是很好的选择，因而受到广泛应用（HenzeM,2000）。活性污泥法中，维持适宜微生物生长的污泥环境有着极其匝要的意义，它

4、直接影响到微生物的活性和冇机物的分解效率。据相关资料记载，污水屮绝大多数微生物的最佳生长温度范围是20-30oC；最适宜生长的PH值范围是6.5-S.5；而曝气池出口的溶解氧浓度选择2/gmh则是污泥活性与运行经济性的最佳平衡点。另外，基质类营养物质（碳源、氮源、磷源等）、微量元素、重金属元索及冇害化学物质（苯类化合物、酚类化合物）含量的高低对微生物生长也都冇不小的影响。（二）活性污泥法数学模型研究现状准确建立过程的数学模型是理性认识对彖的基础，也是研究先进控制策略的前提。在国内，污水处理过程建模与控制方面的研究报道非常少（杜树新，2002）。而在国外，尤其是英美、日本和北欧一些国

5、家，在上世纪七八十年代甚至更早，就已经开始致力于建立污水生物处理过程数学模型的研究，发表了许多研究成果的报道（KabourisJC,1999）,经历了由静态模型到动态模型和由复杂模型到模型简化的演变过程。1942年，Monod经过对微生物生长速率与浓度及限制性底物浓度的深入研究，提IIIMonod方程（HenzeM,etal.,1987）,建立静态活性污泥模型；5（）年代后期，在Monod方程基础上，EcKenfeld等、McKinney等及Mccarty等分别基丁•挥发性固体积累速率经验公式，污泥完全混合假设和微生物生长动力学提出三种不同的静态污泥模型。由丁•污泥静态模型的形式简

6、单，求解容易，口得出的稳态结果大体上可以满足工艺设计要求，曾经得到了广泛应用（谢生钢，2008）o然而，传统前态活性污泥模型只能基于平衡态的局限性，使其忽略了不同平衡态间的瞬变过程信息，不能很好地反应过程的动态特征。7（）年代中后期，南非的Marais提出除碳、氮、磷的动态活性污泥模型；此后，又岀现TAndrews模型和WRC模型。这些动态模型较传统静态模型有了很大改进，但仍无法对氮和磷的分解进行预测，也尚未将代谢残余物的再利用考虑在内。基于Marais等人的研究，国际水质协会（IWA）的前身一一国际水污染研究与控制协会（IAWQ）,成立了课题组专门研究活性污泥法设计和运行数学模型

7、于1987年提出ASM1（活性污泥1号模型），该模型囊括了微生物的碳化、硝化和反硝化过程，涵盖溶解氧、氮氮等13种组分,被称为活性污泥模型发展的里程碑（余颖等，2004）oASM1模型在描述活性污泥系统中各组分的相互关系和变化规律时采用矩阵的形式，并丿11“开关两数”來表征由环境变化产生的抑作川。ASM1产生不久，很快便在欧美污水处理领域得到广泛应用，成为最具影响的活性污泥模型。鉴于ASM1模型未将除磷过程包含在内的不足，IAWQ于1995年推出了ASM2（活性污泥2