大渡口污水廠工藝模擬及基于進水的運行參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、論文采用統(tǒng)計方法研究大渡口污水處理廠進水的變化規(guī)律，在考慮季節(jié)、天氣、日類型影響的基礎(chǔ)上采用傅立葉級數(shù)建立了進水模型；利用混合呼吸測量法結(jié)合常規(guī)測試方法，研究了進水水質(zhì)組分特征；根據(jù)大渡口污水廠CAST工藝實際結(jié)構(gòu)參數(shù)、水力學參數(shù)和運行控制參數(shù)，通過模型比選，采用GPS-X模擬軟件基于ASM2d建立了大渡口污水廠CAST工藝模型，并用實際進、出水數(shù)據(jù)進行了校核和驗證；根據(jù)進水研究結(jié)果，采用CAST工藝模型仿真并優(yōu)化運行控制參數(shù)，提出了優(yōu)

2、化運行調(diào)控策略，以提高大渡口污水廠的運行效率和穩(wěn)定性。取得了主要成果和結(jié)論如下：
　?。?）大渡口污水處理廠進水的各項指標符合正態(tài)分布規(guī)律，應用累積正態(tài)分布函數(shù)對該廠進水超標概率進行預測發(fā)現(xiàn)，進水中總氮和總磷容易超過設計值。
　?。?）污水廠的進水受到多種因素的影響，但從長期的角度看各指標相對穩(wěn)定且具有一定的變化規(guī)律。采用一階傅里葉級數(shù)建立了污水廠的進水模型，模型考慮了氣溫（季節(jié)）、天氣（雨或非雨天）和日類型（節(jié)日或非節(jié)日）

3、，校核后模型的計算值與實測值的相關(guān)性系數(shù)高于80％。模型可生成有效的日內(nèi)小時進水數(shù)據(jù)，為污水處理廠的運行仿真奠定了基礎(chǔ)。
　?。?）根據(jù)進水水質(zhì)性能指標分析，2008和2009年進水COD和BOD5平均值都低于設計值，兩年平均BOD5/COD=0.415，低于設計值0.50。采用組分表征基準化方法對進水COD組分劃分結(jié)果為：快速易生物降解COD（RBCOD）、慢速可生物降解COD（SBCOD）、溶解性不可生物降解組分（SI）和顆粒

4、性不可生物降解組分（XI）分別占總COD的9.3%、26.3%、16.2%、48.2%，其中可生物降解COD組分BCOD（RBCOD+SBCOD）約占總COD的35%，低于BOD5的含量，說明大渡口污水廠進水水質(zhì)含碳組分濃度相對較低，可生物降解成分含量不高，難以滿足污水生物處理系統(tǒng)良好運行對于碳源的需求。
　?。?）大渡口污水廠C/N的設計比值為10.28，實際測定的C/N值在3.61～9.78之間，均值為6.87，比設計值小，即

5、表示為碳源相對不足。對進出水做氮平衡實驗得出，進水中其他含氮化合物（凱氏氮與硝態(tài)氮以外的含氮化合物）濃度為7.08mg/L，占總氮的13.59%，出水中其他含氮化合物濃度為5.28mg/L，占總氮的31.39%，這部分含氮化合物在城市污水廠難降解，給出水總氮的超標構(gòu)成不小的威脅。出水硝態(tài)氮濃度較高，達到10.28mg/L，遠高于進水，說明反硝化不完全，硝態(tài)氮對出水總氮貢獻很大。
　?。?）采用GPS-X軟件基于ASM2d模型，根據(jù)

6、實際情況進行一定的假設和簡化，建模設計了1組CAST工藝4個SBR反應池?？紤]到厭氧池的特殊性，擬定了3種建模方案比選，根據(jù)實際運行調(diào)查結(jié)果，選擇將厭氧池合并至主反應池建模，建立了大渡口污水廠CAST工藝模型。
　　（6）基于ASM2進行工藝模型參數(shù)設置，并對主要參數(shù)根據(jù)實測值進行了反復校核。2008年和2009年的運行模擬結(jié)果顯示，模擬值出水COD的絕對誤差均值小于10mg/L，TN的絕對誤差均值小于5mg/L，NH4+-N的絕

7、對誤差均值小于3.5mg/L。工藝模型的準確度較高，能達到對大渡口污水廠的模擬應用要求。
　?。?）對大渡口污水廠運行調(diào)控途徑主要分為3個方面：進水方式、曝氣控制和調(diào)節(jié)污泥濃度。進水方式由傳統(tǒng)的一次進水改為分段進水，通過分段進水補充碳源，以強化后續(xù)反硝化效果。采用單因素分析法研究了曝氣、污泥回流量和剩余污泥排放量對系統(tǒng)處理效率的影響。在選擇的較優(yōu)分段進水條件下，采用正交試驗綜合研究各因素水平，并根據(jù)每個季度各個出水指標隨著因素水平