大渡口污水廠工藝模擬及基于進(jìn)水的運行參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、論文采用統(tǒng)計方法研究大渡口污水處理廠進(jìn)水的變化規(guī)律，在考慮季節(jié)、天氣、日類型影響的基礎(chǔ)上采用傅立葉級數(shù)建立了進(jìn)水模型；利用混合呼吸測量法結(jié)合常規(guī)測試方法，研究了進(jìn)水水質(zhì)組分特征；根據(jù)大渡口污水廠CAST工藝實際結(jié)構(gòu)參數(shù)、水力學(xué)參數(shù)和運行控制參數(shù)，通過模型比選，采用GPS-X模擬軟件基于ASM2d建立了大渡口污水廠CAST工藝模型，并用實際進(jìn)、出水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了校核和驗證；根據(jù)進(jìn)水研究結(jié)果，采用CAST工藝模型仿真并優(yōu)化運行控制參數(shù)，提出了優(yōu)

2、化運行調(diào)控策略，以提高大渡口污水廠的運行效率和穩(wěn)定性。取得了主要成果和結(jié)論如下：
　　（1）大渡口污水處理廠進(jìn)水的各項指標(biāo)符合正態(tài)分布規(guī)律，應(yīng)用累積正態(tài)分布函數(shù)對該廠進(jìn)水超標(biāo)概率進(jìn)行預(yù)測發(fā)現(xiàn)，進(jìn)水中總氮和總磷容易超過設(shè)計值。
　　（2）污水廠的進(jìn)水受到多種因素的影響，但從長期的角度看各指標(biāo)相對穩(wěn)定且具有一定的變化規(guī)律。采用一階傅里葉級數(shù)建立了污水廠的進(jìn)水模型，模型考慮了氣溫（季節(jié)）、天氣（雨或非雨天）和日類型（節(jié)日或非節(jié)日）

3、，校核后模型的計算值與實測值的相關(guān)性系數(shù)高于80％。模型可生成有效的日內(nèi)小時進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)，為污水處理廠的運行仿真奠定了基礎(chǔ)。
　　（3）根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)性能指標(biāo)分析，2008和2009年進(jìn)水COD和BOD5平均值都低于設(shè)計值，兩年平均BOD5/COD=0.415，低于設(shè)計值0.50。采用組分表征基準(zhǔn)化方法對進(jìn)水COD組分劃分結(jié)果為：快速易生物降解COD（RBCOD）、慢速可生物降解COD（SBCOD）、溶解性不可生物降解組分（SI）和顆粒

4、性不可生物降解組分（XI）分別占總COD的9.3%、26.3%、16.2%、48.2%，其中可生物降解COD組分BCOD（RBCOD+SBCOD）約占總COD的35%，低于BOD5的含量，說明大渡口污水廠進(jìn)水水質(zhì)含碳組分濃度相對較低，可生物降解成分含量不高，難以滿足污水生物處理系統(tǒng)良好運行對于碳源的需求。
　　（4）大渡口污水廠C/N的設(shè)計比值為10.28，實際測定的C/N值在3.61～9.78之間，均值為6.87，比設(shè)計值小，即

5、表示為碳源相對不足。對進(jìn)出水做氮平衡實驗得出，進(jìn)水中其他含氮化合物（凱氏氮與硝態(tài)氮以外的含氮化合物）濃度為7.08mg/L，占總氮的13.59%，出水中其他含氮化合物濃度為5.28mg/L，占總氮的31.39%，這部分含氮化合物在城市污水廠難降解，給出水總氮的超標(biāo)構(gòu)成不小的威脅。出水硝態(tài)氮濃度較高，達(dá)到10.28mg/L，遠(yuǎn)高于進(jìn)水，說明反硝化不完全，硝態(tài)氮對出水總氮貢獻(xiàn)很大。
　?。?）采用GPS-X軟件基于ASM2d模型，根據(jù)

6、實際情況進(jìn)行一定的假設(shè)和簡化，建模設(shè)計了1組CAST工藝4個SBR反應(yīng)池。考慮到厭氧池的特殊性，擬定了3種建模方案比選，根據(jù)實際運行調(diào)查結(jié)果，選擇將厭氧池合并至主反應(yīng)池建模，建立了大渡口污水廠CAST工藝模型。
　?。?）基于ASM2進(jìn)行工藝模型參數(shù)設(shè)置，并對主要參數(shù)根據(jù)實測值進(jìn)行了反復(fù)校核。2008年和2009年的運行模擬結(jié)果顯示，模擬值出水COD的絕對誤差均值小于10mg/L，TN的絕對誤差均值小于5mg/L，NH4+-N的絕

7、對誤差均值小于3.5mg/L。工藝模型的準(zhǔn)確度較高，能達(dá)到對大渡口污水廠的模擬應(yīng)用要求。
　?。?）對大渡口污水廠運行調(diào)控途徑主要分為3個方面：進(jìn)水方式、曝氣控制和調(diào)節(jié)污泥濃度。進(jìn)水方式由傳統(tǒng)的一次進(jìn)水改為分段進(jìn)水，通過分段進(jìn)水補充碳源，以強化后續(xù)反硝化效果。采用單因素分析法研究了曝氣、污泥回流量和剩余污泥排放量對系統(tǒng)處理效率的影響。在選擇的較優(yōu)分段進(jìn)水條件下，采用正交試驗綜合研究各因素水平，并根據(jù)每個季度各個出水指標(biāo)隨著因素水平