ASM2d數(shù)學(xué)模型在污水處理廠運(yùn)行優(yōu)化中的應(yīng)用研究.pdf

1、中國(guó)城市污水處理廠普遍存在低碳、相對(duì)高氮磷的問(wèn)題，南方城市尤為嚴(yán)重。為了提高系統(tǒng)的脫氮除磷效果、優(yōu)化出水水質(zhì)，必須在掌握污水處理運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上，對(duì)污水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，有時(shí)還需要外加碳源，為了減少運(yùn)行費(fèi)用，需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況確定外加碳源的最佳投加量。本課題利用WEST軟件，模擬有、無(wú)外加碳源的A2/O工藝的運(yùn)行情況，分析城市污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并就優(yōu)化控制策略進(jìn)行了研究。 論文首先以阜寧污水處理廠為研究對(duì)象，建立污水

2、處理廠的工藝模型。將模擬出水水質(zhì)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)值進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)COD、硝氮、TN和TP的平均相對(duì)誤差分別為30.4％、18.6％、19.4％和14.9％，氨氮除了特殊點(diǎn)的絕對(duì)誤差在1mg/L左右外，平均絕對(duì)誤差在0.3mg/L以下，模擬結(jié)果能較好反應(yīng)實(shí)際出水趨勢(shì)。 利用建立的模型，對(duì)污水處理廠現(xiàn)有工藝進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)污水處理廠現(xiàn)有池容的設(shè)計(jì)水量還有寬裕，可以接納更多的水力負(fù)荷，優(yōu)化結(jié)果表明：污水廠厭氧池、缺氧池、好氧池水力停留時(shí)間

3、分別為2h、3h和16h，混合液回流比為200％，污泥回流比為100％，好氧池溶解氧控制在1.5～2mg/L時(shí)，出水除了TP外，其余水質(zhì)指標(biāo)可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。 針對(duì)中試裝置的模擬，在利用污水處理廠模型的基礎(chǔ)上對(duì)個(gè)別參數(shù)進(jìn)行微調(diào)后，模型能較好模擬中試裝置的出水情況。誤差分析發(fā)現(xiàn)COD、硝氮、TP的模擬出水的平均相對(duì)誤差分別為19.0％、12.7％和10.3％，氨氮除了兩天的絕對(duì)誤差為0．77和0.

4、6mg/L外，其余數(shù)據(jù)的絕對(duì)誤差均在0.5mg/L以下。對(duì)外加碳源系統(tǒng)的模擬發(fā)現(xiàn)，模型可以較好地反映實(shí)際運(yùn)行的出水趨勢(shì)。葡萄糖可以有效提高系統(tǒng)的脫氮除磷的效果，在進(jìn)水COD為60.4～120.0mg/L，氨氮為16.63～51.50mg/L，TP為1.41～4.71mg/L時(shí)，投加葡萄糖，使進(jìn)水COD增加到260.4～320.0mg/L情況下，TP的去除率從26％持續(xù)上升到95％，并且后期的去除率穩(wěn)定在80％以上。TN的去除率也從20％

5、持續(xù)上升到91％，并且后期的去除率穩(wěn)定在60％以上。整個(gè)系統(tǒng)的出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。 最后利用中試裝置模型對(duì)中試工藝進(jìn)行優(yōu)化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)水NH3-N、硝氮、COD和TP分別為43.57 mg/L、0.843 mg/L、120 mg/L和3.68mg/L，且沒(méi)有外加碳源時(shí)，當(dāng)厭氧池水力停留時(shí)間為2.5h，缺氧池為2.5h，好氧池為4h，混合液回流比為100％，污泥回流比為75％，泥齡為8

6、.9d，好氧池溶解氧控制在2mg/L左右的情況下，出水COD、SS、氨氮、TN和TP分別為30 mg/L、9.89 mg/L、3.51 mg/L、37.81 mg/L和3.51mg/L，可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)外加葡萄糖為140mg/L時(shí)，厭氧池水力停留時(shí)間為1.5h，缺氧池為3.5h，好氧池為4h，混合液回流比為200％，污泥回流比為75％，泥齡為9.7d，好氧池溶解氧控制在2mg/L的情況下，出水CO