基于ASM2d模型對MBBR工藝的模擬與優(yōu)化.pdf

1、MBBR工藝通過向反應池中投加一定數(shù)量的載體，形成懸浮態(tài)的活性污泥和附著態(tài)的生物膜，而增加系統(tǒng)中硝化菌的濃度，強化脫氮效果。國家對城鎮(zhèn)污水處理廠氮磷標準的提高，污水處理廠尋求提標改造的有效方式，使得MBBR工藝逐漸應用于污水廠的升級改造中。本文利用ASM2d模型對提標改造后的西安市第四污水處理廠一期MBBR工藝進行模擬，并對脫氮除磷系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，提出了MBBR工藝優(yōu)化控制方案，并通過數(shù)值模擬驗證該優(yōu)化方案的可行性。
　　對MB

2、BR工藝建模并進行初步穩(wěn)態(tài)模擬，得到模擬結(jié)果與實際運行存在偏差。分析得出污水廠受進水水質(zhì)和地域環(huán)境影響，微生物生化反應環(huán)境存在差異，參數(shù)取值范圍很大，因此需要根據(jù)水處理廠實際情況對模型進水組分及參數(shù)進行實測。
　　通過敏感性分析了解了不同參數(shù)取值誤差對模型輸出結(jié)果的影響大小，進而選擇對狀態(tài)變量影響較大的參數(shù)。敏感性較大的動力學參數(shù)有異養(yǎng)菌衰減速率常數(shù)bH、自養(yǎng)菌最大生長速率uAUT、異養(yǎng)菌基于基質(zhì)的最大生長速率μH；敏感性較大的化

3、學計量參數(shù)有異養(yǎng)菌產(chǎn)率系數(shù)YH和自養(yǎng)菌的產(chǎn)率系數(shù)YAUT；進水組分敏感度分析中，對出水COD影響最大的進水組分是SI，進水組分SNH4對氨氮和TN的影響較大，Xs對氨氮和TN的濃度也有影響，發(fā)酵產(chǎn)物SA、進水SpO4對出水的總磷影響較大。
　　對進水組分和參數(shù)進行測定。采用間歇OUR法，測得YH、bH、μH、μA的值分別為0.684、0.415d-1、5.100d-1、0.708d-1，YA在活性污泥中比較穩(wěn)定，采用YA的理論值0

4、.24，bA目前還沒有有效的方法測定，使用ASM2d模型推薦值0.15d-1；測定進水組分，得到Sf、SA、SI、Xs、XI、XH的平均值分別為51.8mg/L、35.8mg/L、28.9mg/L、204mg/L、41.0mg/L、32.4mg/L，占COD的比例分別為13％、9%、7%、52%、10%、8%。進水組分與其他地區(qū)比較存在差異，表明水質(zhì)特征跟不同地區(qū)污水的性質(zhì)、來源等因素有較大關系。
　　對模型進行校準，并用校準后的

5、模型分析系統(tǒng)曝氣（DO）、混合液回流比（R）、污泥回流比（r）、填料填充率（PR）、溫度因素對工藝運行的影響。提出了優(yōu)化控制方案為，高溫季節(jié)控制DO在2.0～2.5mg/L范圍內(nèi)、R在150%～200%范圍內(nèi)、r為60%～70%、PR為20%；低溫季節(jié)可控制DO為2.5～3.0mg/L、R為150%～200%、r為70%～80%、PR為25%。若運行過程中脫氮效果不理想，首先考慮適當增大r，其次增大DO；若運行過程中除磷效果不理想，優(yōu)先