基于ASM2D的溶解氧機制研究.pdf

1、好氧活性污泥法是污水處理廠主要采用的生物工藝，其運行中，曝氣系統(tǒng)所占能耗最大，為污水處理廠節(jié)能重點。其中，溶解氧機制模型的完善與合理性對于溶解氧及好氧活性污泥法的控制十分重要。而目前，溶解氧機制模型主要以氧傳質(zhì)為主，對其所涉及的水質(zhì)等多種因素的具體影響考慮甚少。因此，本論文針對這一情況，結(jié)合ASM2D模型研究基礎(chǔ)，建立實驗室SBR工藝，分析考察了多種進水水質(zhì)下條件下COD組分與DO之間的關(guān)系，以探討水質(zhì)組分影響下的DO機制。
　　

2、本論文主要從以下幾部分進行了研究:
　　(1)在ASM2D模型的基礎(chǔ)上，提出了優(yōu)化控制溶解氧的新方法?；谀壳拔鬯幚韽S對溶解氧的控制主要采樣粗放式控制和自動控制的現(xiàn)狀，結(jié)合活性污泥數(shù)學(xué)模型，提出了優(yōu)化控制溶解氧的新方法。
　　(2)對水質(zhì)模型的特性進行初步研究。探究了城市混合污水處理廠和城市生活污水污處理廠的水質(zhì)與COD組分(SA、SF、SI、XS、XI)隨時間的變化規(guī)律，并與國際水協(xié)(IWA)報道的典型值進行對比，測定結(jié)

3、果發(fā)現(xiàn):實際測得的污水處理廠COD組分范圍值與IWA報道的典型值存在較大差異。這主要是由于污水處理廠進水的地區(qū)差異（飲食結(jié)構(gòu)差異+工業(yè)廢水組分差異）引起的。
　　(3)探究了曝氣量對溶解氧的影響。通過比較不同曝氣量(1.0、1.5、2.0、3.0L/min)下的生物量和水質(zhì)(COD、NH4+-N、TP)的去除效果，以及不同監(jiān)測位點DO的穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明:生物量和水質(zhì)去除效果都隨著曝氣量的提高而提高，在2L/min時處理效果較好

4、。
　　(4)研究了人工模擬配水COD組分(SA、SF、SI、XS、XI)對DO的影響，分析了這些組分對水體中DO影響強度的大小。通過生化反應(yīng)過程中的物料平衡與氧平衡，初步建立了活性污泥系統(tǒng)中基于COD組分的DO數(shù)學(xué)模型，通過額外的水質(zhì)數(shù)據(jù)對建立的DO模型進行了驗證，具有較好的相關(guān)性。其DO與COD之間的實驗?zāi)Ｐ腿缦?dSO2/dt=0.0094×(dSA/dt+dSF/dt)+0.111×sin(4.76×dSI/dt)+0.0

5、024×（dXS/dt+dXI/dt)
　　在ASM2D模型基礎(chǔ)上，結(jié)合曝氣量、生物量MLSS及實驗水質(zhì)模型COD組分對DO的影響，建立的動態(tài)模型如下:(rSO=(0.502×Qair×{0.0094（μHSO2/KO2+SO2SA/KA+S SA/SP+SA SNH4/KNH4+SKH4SPD4/KP+SPO4SALK/KALK+SALK XH+μH SO2*KO2+SO2SF/KF+SF SF/SF+SA SNH4/KNH4+

6、SNH4SPD4/KP+SPO4SALK/KALK+SALR XH)+0.111×sin(4.76×bH SI/XH/KX+SI/XH XH)+0.0024(K SO2/KO2+SO2X5/XH/KX+X5/XH XH+bH XI/XH/KX+KI/XH XH)}-9.148TSS)(SOsat-SO2/SOsat))
　　通過額外水質(zhì)數(shù)據(jù)對上述模型進行了驗證，考察了模型的準(zhǔn)確性和相關(guān)性，指出了模型的不足以及可以優(yōu)化的方向，為以后