基于ASM3的污水處理CASS工藝模型建立與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國對(duì)環(huán)境保護(hù)問題越來越重視，環(huán)保基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投資力度不斷加大，污水廠的普及率顯著提高。但這些水廠大多分散管理，缺少科學(xué)的運(yùn)行診斷系統(tǒng)，遇到水質(zhì)沖擊也沒有必要的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析技術(shù)。哈爾濱松花江流域的水廠就面臨著隨時(shí)可能提高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、缺少集群管理的軟件平臺(tái)、隨著生活方式轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的低C/N等問題。所以本文針對(duì)以上問題，基于ASM3模型建立了一個(gè)針對(duì)CASS工藝的能夠準(zhǔn)確快速預(yù)測和分析污染物削減量的擴(kuò)展E-ASM3數(shù)學(xué)模型。然后借助此

2、模型和正交試驗(yàn)法結(jié)合能耗分析共同確定 CASS工藝處理低 C/N廢水的污染物最優(yōu)削減工況點(diǎn)。
　　本文基于ASM3模型，引入SMP、EPS的概念，加入新組分SSMP（包含SUAP和SBAP）、XEPS，新反應(yīng)過程SSMP的貯存等；動(dòng)力學(xué)表達(dá)式依照“同時(shí)貯存與生長”理論引入?yún)?shù) fSTO來控制基質(zhì)用于貯存的比例，引入開關(guān)函數(shù)此處公式省略：來反映基質(zhì)何時(shí)進(jìn)入?yún)T乏期；針對(duì)CASS工藝建立了兩段式的物料守恒。建立擴(kuò)展E-ASM3模型，并借

3、助MATLAB/Simulink模塊化工具搭建了可視化模擬程序。
　　建立的模型經(jīng)過靈敏度分析，針對(duì)出水水質(zhì)影響較大的參數(shù) YSTO.O、bH.O、YSTO.H.O、bA.O、μA、YA、kBAP.O、kH.EPS、fEPS.STO進(jìn)行了調(diào)整，使其靜態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室小試裝置出水平均誤差為0.57％。在考慮了溫度修正后，對(duì)水廠實(shí)測出水 COD、NH3-N和TN進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬，結(jié)果平均誤差分別為7.4%、29.05%和11.02%，除去部分

4、離散值，模擬值基本趨勢(shì)符合水廠實(shí)測值。
　　通過模型模擬四個(gè)工藝參數(shù)對(duì)CASS工藝在處理低C/N廢水時(shí)的影響。結(jié)果顯示，COD和氨氮的去除率都隨充水比的增加有所降低，曝氣時(shí)間在大于等于3 h后對(duì)出水影響不大，污泥回流比對(duì)氨氮去除率影響較大，出水SMP濃度規(guī)律與COD相關(guān)，而EPS則與SMP相反。
　　正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果顯示充水比對(duì)于不同C/N廢水和不同出水指標(biāo)λ=0.25都是最優(yōu)條件；曝氣時(shí)間從經(jīng)濟(jì)角度考慮3 h（空1）出