缺氧—好氧活性污泥法数学模型研究

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1、摘要摘要活性污泥法是污水处理中常用的方法，同时也是较成熟的处理工艺。对活性污泥工艺的研究也逐步从传统模型发展到目前的结构化模型，然而目前对活性污泥工艺的设计和运行管理还主要以传统模型为依据，但随着对出水水质和处理效率要求的提高以及对处理费用和能耗的限制，依据经验和规范来设计和管理污水厂已经无法适应我国快速发展的污水处理事业，废水处理工艺数学模型的建立以及相应软件的开发已成为一种必然的趋势。本论文正是在这一前提下结合ASMl展开了对活性污泥法处理城市污水的模型的研究。首先，解决模型参数和进水组分的估值问题。要将模型应用于实际模拟，就必须对模型众多参数和

2、进水组分进行研究，这对于ASM系列模型的稳态和动态模拟具有极为重要的意义。论文对模型参数和组分进行了分类探讨，将参数分为需要直接测定、可以采用推荐值的以及可以用软件校正获得的这三类。并重点在实验室采用人工配水和实际污水厂污水进行了参数和组分的测定研究工作。并分析了不同试验方法应注意的问题和影响因素。研究结果表明：对于实际生活污水，可采用间歇OUR呼吸计量法对Ss、xs进行估测；惰性组分Sl可以通过物化法测定，XBH可以采用整体活性生物法来测定，而XI则可以借助COD的物料平衡来估计。其次，本文以EFOR软件为平台结合长桥污水厂的A．O工艺对模型参数进

3、行了单因素和多因素灵敏度分析。多因素分析可以通过几个参数的同时变化分析对模型输出结果的影响，通过此部分的研究可以为模型的校正提供依据，在模型程序校正时达到省时和提高精度的效果。第三，开发自主的模拟程序。在ASMl模型研究的基础上，结合实际污水厂的测定分析结果，用MATLAB语言编制了基于A．O工艺的活性污泥法数学模型计算机程序。论文从模型的模拟前提、内容和模拟过程几个方面进行了介绍。最后，通过一定的数据分析、参数校正之后，将模型程序用于长桥污水厂的月动态数据模拟。并针对长桥污水厂出水氮指标不达标的情况，将模拟程序用于污水厂的改造，取得了较好的效果。关

4、键词：ASMl，模型参数，灵敏度分析，测试方法，废水特性，模拟程序ABSTRACrABSTRACTActivatedsludgeprocessiSadevelopedandincommonusewastewatertreatment．Theresearchonactivatedsludgemodelshasbeendevolopedfromstaticstatemodelstodynamicstatemodel．But，thepresentdesignforwastewatertreatmentplantisstillbasedontheprimar

5、ystatisticstatemodelofactivatedsludge．Ontheotherhand，thedischargestandardandremovalrateofpollutantsformunicipalwastewatertreatmentplantrequiresmoreandmorestrict．Atthemeantime，wastewatertreatmentplantsdemandreducingtheoperationcOStandinvestment．Underthissituation，todesignandmana

6、geWWTPsaccordingtoexperienceandcriterionisincapableofadaptingrapidlydevolopedwastewatertreatmentprojectinourcountry．Theorizewastewaterteatmentprocessmodelandexplorecorrespondingsoftwarehavebeenallinevitabletrend。Accordingtothesefactors，basedonASMl，theresearchofthisthesisemphasi

7、zeonmodelingofwastewatertreatmentplantbyactivatedsludgeprocess．Thethesisisderidedintofourparts：Firstofall，figuringoutthereasonablevaluesofthecomponentsandparameters·BeforemodelingWWTPs，thevalueofthecomponentsandparametersmustbedetermined．ConsiderationofSOmuchmorecomponentsandpa

8、rameters，wecanadoptthismethodasbelow：toclassifythemint