ASM2d數(shù)學模型在污水處理廠運行優(yōu)化中的應用研究.pdf

1、中國城市污水處理廠普遍存在低碳、相對高氮磷的問題，南方城市尤為嚴重。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行狀況的基礎(chǔ)上，對污水處理工藝進行優(yōu)化調(diào)控，有時還需要外加碳源，為了減少運行費用，需要根據(jù)實際運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、無外加碳源的A2/O工藝的運行情況，分析城市污水處理系統(tǒng)的運行參數(shù)，并就優(yōu)化控制策略進行了研究。 論文首先以阜寧污水處理廠為研究對象，建立污水

2、處理廠的工藝模型。將模擬出水水質(zhì)與實測數(shù)據(jù)值進行比較分析，發(fā)現(xiàn)COD、硝氮、TN和TP的平均相對誤差分別為30.4％、18.6％、19.4％和14.9％，氨氮除了特殊點的絕對誤差在1mg/L左右外，平均絕對誤差在0.3mg/L以下，模擬結(jié)果能較好反應實際出水趨勢。 利用建立的模型，對污水處理廠現(xiàn)有工藝進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)污水處理廠現(xiàn)有池容的設(shè)計水量還有寬裕，可以接納更多的水力負荷，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，出水除了TP外，其余水質(zhì)指標可以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。 針對中試裝置的模擬，在利用污水處理廠模型的基礎(chǔ)上對個別參數(shù)進行微調(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誤差分別為19.0％、12.7％和10.3％，氨氮除了兩天的絕對誤差為0．77和0.

4、6mg/L外，其余數(shù)據(jù)的絕對誤差均在0.5mg/L以下。對外加碳源系統(tǒng)的模擬發(fā)現(xiàn)，模型可以較好地反映實際運行的出水趨勢。葡萄糖可以有效提高系統(tǒng)的脫氮除磷的效果，在進水COD為60.4～120.0mg/L，氨氮為16.63～51.50mg/L，TP為1.41～4.71mg/L時，投加葡萄糖，使進水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。整個系統(tǒng)的出水水質(zhì)可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。 最后利用中試裝置模型對中試工藝進行優(yōu)化分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在進水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，且沒有外加碳源時，當厭氧池水力停留時間為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，可以達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染污染物排放標準》二級標準。當外加葡萄糖為140mg/L時，厭氧池水力停留時間為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