仿真軟件在AAO、CAST和MBR污水廠的應(yīng)用研究.pdf

1、國內(nèi)外污水處理方法主要是活性污泥法，以活性污泥模型為基礎(chǔ)，建立污水廠模型能優(yōu)化污水處理廠運行參數(shù)、節(jié)省能耗、降低污水廠提標改造風險。WEST軟件具有友好的人機界面且操作簡便，因此選擇 WEST軟件來建立污水廠模型。MBR、A2/O和CAST工藝類型在國內(nèi)應(yīng)用較多，因此論文探討仿真軟件WEST在MBR污水廠、A2/O污水廠和CAST污水廠的應(yīng)用，可以推廣仿真軟件在污水廠中的應(yīng)用。
　　根據(jù)WEST對三種工藝的應(yīng)用，得出以下結(jié)論：

2、r>　?、賅EST建模步驟包括在布局界面建立基本的工藝模型、對輸入的進水數(shù)據(jù)進行組分分解、再進行穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模擬，最后做模型校正?？衫肳EST的高級功能來確定參數(shù)優(yōu)化和提標改造方案。
　　②利用WEST仿真軟件建立MBR污水廠模型，校正后的模型可以很好地模擬MBR工藝污水廠。此污水廠存在進水碳源不足，出水總氮不達標現(xiàn)象。使用Design-Expert軟件設(shè)計3因素3水平的正交試驗，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶解氧、內(nèi)回流和外回流對出水總氮值影

3、響不顯著，所以通過參數(shù)優(yōu)化無法將出水總氮降到一級A標限值以下，也同時說明，出水總氮不達標的主要原因是碳源不足。利用模型做碳源投加試驗，當投加量為20mgCOD/L時，出水總氮均值降低到11.16mg/L，達標率為100%。
　?、劾迷赪EST仿真軟件構(gòu)建CAST污水處理廠模型，使用定時器和輸入工具來控制進水閥門的定時開閉，校正后的模型的模擬出水值與實測值能很好的吻合。用春季進出水數(shù)據(jù)建立的模型模擬夏季和冬季的出水，模擬值和實測值

4、差別很大，所以說，每個模型適用期僅為該季節(jié)，各季節(jié)需要建立各自模型。以春季模型為例，利用Design-Expert軟件設(shè)計試驗，優(yōu)化運行參數(shù)，優(yōu)化后出水總氮可以達到一級B標，但是總磷依舊不能達標。在CAST的反應(yīng)期中加入低曝時序，同時，設(shè)計4因素3水平的試驗，找出加入低曝時序運行參數(shù)的最優(yōu)組合是排泥量80m3/d，曝氣量5000m3/h，低曝時間0.6h，低曝強度為0m3/h，在此參數(shù)下，出水各指標均能達到一級B標。
　　④A2/

5、O工藝的污水廠存在出水總磷不達一級B標（＜1mg/L）的問題。利用WEST仿真軟件建立A2/O污水廠模型，并對模型進行校正，校正后的模型可以很好的模型實際污水廠。將內(nèi)回流、外回流、曝氣量作為實驗因子，以水質(zhì)指標為目標函數(shù)，然后在軟件中進行了兩次“參數(shù)估計”操作，此操作確定了參數(shù)的最優(yōu)組合，優(yōu)化后出水水質(zhì)可達到一級 B標。對各優(yōu)化方案進行能耗分析，綜合選擇的最佳方案是曝氣量為5000m3/h，內(nèi)回流30000m3/d，外回流是50m3/d

6、。為了出水水質(zhì)能達到一級A標，利用WEST軟件，做除磷劑投加試驗，確定污水廠的除磷劑的投加量，結(jié)果表明投加量為5m3/d（Fe:P=4.8）時，出水達標率升為100%。所以除磷劑定為5m3/d。
　　⑤通過對三種工藝的模擬和應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，A2/O、MBR和CAST工藝的組成和運行模式不一樣，建模方式也有不同。A2/O利用3個活性污泥單元(Activated Sludge Unit)即可組成。MBR污水廠是3個活性污泥單元(Activa

7、ted Sludge Unit)和膜池組成，膜池采用既有過濾過程又有生化過程的生化類MBR模塊來模擬。CAST工藝做近似處理，采用一個活性污泥單元(Activated Sludge Unit)和4個SBR池組成。A2/O沒有時序控制，模擬速度較快，所以采用WEST的參數(shù)估計功能或者預(yù)案分析功能來做參數(shù)優(yōu)化。MBR和CAST工藝具有時間控制，運行速度較慢，采用正交試驗減少試驗次數(shù)，節(jié)省總時間。在WEST應(yīng)用中，除磷劑投加試驗、碳源投加試驗