二次沉淀池的數(shù)值模擬與優(yōu)化.pdf

1、該論文主要是從模型的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)二次沉淀池的運(yùn)行控制、設(shè)計(jì)優(yōu)化,并且借助模型加深對(duì)二次沉淀池特性的理解和分析.在第一章中,回顧了近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)二次沉淀池的模型發(fā)展史.從最初的概念模型,到當(dāng)今廣泛采用的一維層式模型,以及有著巨大發(fā)展?jié)摿Φ亩S和三維流體計(jì)算模型,分析了各個(gè)發(fā)展歷史階段的突破和局限性.不僅針對(duì)一維層式模型從數(shù)學(xué)角度給予了深入討論,而且對(duì)現(xiàn)有的各種模型狀況從實(shí)際運(yùn)用目的的角度進(jìn)行了比較和分析,并且指明了今后發(fā)展的潛力和方向.在第

2、二章中,主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)二次沉淀池模型在活性污泥系統(tǒng)控制策略決策中的運(yùn)用.結(jié)合水力傳遞模型和二次沉淀池模型,對(duì)活性污泥系統(tǒng)水力負(fù)荷沖擊下,回流污泥量控制的三種策略進(jìn)行了初步分析比較.通過(guò)計(jì)算和模擬得到各個(gè)構(gòu)筑物的進(jìn)出水流量變化以及二次沉淀池內(nèi)各層懸浮固體濃度變化的情況.結(jié)果表明在回流污泥量不變和回流污泥隨二次沉淀池進(jìn)水流量變化的策略下,系統(tǒng)都表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定.尤其是后者,能更好地提高二次沉淀池的負(fù)荷承受能力.而采用回流污泥量隨活性污泥系統(tǒng)進(jìn)水量

3、變化的策略對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定較為不利.在第三章中,針對(duì)傳統(tǒng)的一維層式模型在模擬生物反應(yīng)現(xiàn)象中的缺陷,對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行了改進(jìn).在模型中通過(guò)引入了活性污泥模型對(duì)二次沉淀池中的反硝化現(xiàn)象進(jìn)行分析,并且通過(guò)化學(xué)計(jì)量公式實(shí)現(xiàn)了對(duì)二次沉淀池中的多種組分變化的定量分析.模型結(jié)合了實(shí)際污水處理廠的運(yùn)行數(shù)據(jù),得到了硝態(tài)氮的濃度變化.通過(guò)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的比較,驗(yàn)證了模型的有效性.但是模型中需要實(shí)際校驗(yàn)的參數(shù)較多,給模型的實(shí)際應(yīng)用,特別是針對(duì)在線控制中對(duì)由于產(chǎn)氣所引起的

4、污泥上浮的預(yù)測(cè)帶來(lái)了一定的難度,還需進(jìn)一步地合理簡(jiǎn)化.在第四章中,對(duì)二次沉淀池在線控制和診測(cè)進(jìn)行了討論.分析了在線控制中影響因子的選擇.并且采用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法,對(duì)污水處理中對(duì)沉降效果產(chǎn)生影響的諸因素進(jìn)行了分析比較,初步確定了與沉降性能相關(guān)性較好的一組特征參數(shù).同時(shí)也針對(duì)影響因子時(shí)間的變幅以及數(shù)據(jù)采集中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了初步探討.在第五章中,主要是對(duì)計(jì)算流體力學(xué)方法和軟件在二次沉淀池優(yōu)化中的應(yīng)用進(jìn)行了討論.一方面介紹計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模