活性污泥法城市污水處理系統(tǒng)的建模與仿真.pdf

1、計算機仿真技術(shù)是研究活性污泥法污水處理系統(tǒng)的有效方式。活性污泥1號模型(ASM1)由國際水協(xié)發(fā)布，并在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。因此，本文以ASM1為基礎(chǔ)，利用計算機仿真技術(shù)展開研究。
　　首先，本文以ASM1模型為基礎(chǔ)對象，加入除磷相關(guān)過程，建立了集除碳、脫氮、除磷功能為一體的IASM1模型(Improvement of ActivatedSludge Model No.1)。并用歐盟科學(xué)技術(shù)合作組織發(fā)布的污水處理仿真基準(zhǔn)模型B

2、SM1(Benchmark Simulation Model No.1)和國際水協(xié)發(fā)布的ASM2d(Activated Sludge Model No.2d)分別對IASM1模型的除碳脫氮過程和除磷過程進行穩(wěn)態(tài)驗證。此外，利用北京和西安兩個污水處理廠2014年11月1日至30日的進、出水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)對IASM1模型進行動態(tài)驗證。
　　其次，為了提高模型整體精確性，本文采用支持向量機法(SVM)對IASM1模型的參數(shù)進行參數(shù)優(yōu)化。由

3、于IASM1模型有40個參數(shù)，為了提高優(yōu)化效率，因此，先利用相對靈敏度分析法找出對IASM1模型整體精確性影響較大的4個參數(shù)（YH、(μ)A、KH、bH）。對這4個參數(shù)進行參數(shù)優(yōu)化即可有效提高模型整體精確性。
　　再次，通過IASM1模型對污水處理廠進行控制策略的設(shè)計。其中鼓風(fēng)機曝氣系統(tǒng)是污水處理廠耗電量最大的系統(tǒng)，占污水處理廠總耗電量的50％-60％。為了降低污水處理廠的能耗，本文針對曝氣系統(tǒng)，提出了一個鼓風(fēng)機曝氣系統(tǒng)的簡單自適

4、應(yīng)控制策略:由操縱變量補償器與曝氣池DO濃度控制系統(tǒng)組成，鼓風(fēng)機采用變頻調(diào)速進行控制。其中，操縱變量為鼓風(fēng)機轉(zhuǎn)速。可大大降低耗電量與運行成本。
　　最后，在上面三部分內(nèi)容的基礎(chǔ)上，基于面向?qū)ο蟮乃枷?，利用UML語言對軟件進行設(shè)計。根據(jù)設(shè)計思路，采用C++編程語言基于VS2010仿真平臺開發(fā)出一款污水處理仿真軟件，利用Quest3d作為三維展示平臺，使得污水處理流程可實時展示。該軟件可作為被控對象與外部控制器相連，也可作為學(xué)生及污水