活性污泥系統(tǒng)水力-生物耦合模型建立及其應用研究.pdf

1、隨著水污染的日益嚴重，水中污染物質(zhì)的去除得到了高度重視。目前，國內(nèi)水污染控制中水處理工程的設(shè)計以及污水處理廠的建設(shè)運行管理都根據(jù)過往的調(diào)試經(jīng)驗進行，將耗費大量人力物力，因此通過計算機仿真程序?qū)ξ鬯幚磉^程進行模擬從而為污水處理工程的設(shè)計以及運行管理提供優(yōu)化方案是大勢所趨。當前污水處理工程的主要方法為活性污泥法。國際上有包括國際水協(xié)ASM課題組、UCT課題組以及EAWAG、TUDP等多個課題組致力于活性污泥模型的研究。EAWAG、TUDP

2、分別推出的ASM3 Bio-P模型和TUDP模型都可以模擬營養(yǎng)物質(zhì)全去除過程，比較具有代表性，但這些模型都屬于均質(zhì)模型，無法反應污染物質(zhì)隨水流方向的變化趨勢。 為了更符合污水處理實際情況，本研究基于ASMs模型和TUDP模型，根據(jù)微生物耦合機理，改進生物模型，添加抑制形式的開關(guān)函數(shù)，耦合其他模型的較優(yōu)部分得到ATCM(ASMs TUDP CouplingModel)模型。通過對水力場的推導，建立水力場控制方程和邊界條件，將水力

3、模型與生物模型耦合，得到水力,生物耦合模型HBCM(Hydraulic Biological Coupling Model)。 采用數(shù)值解法中的有限元法對HBCM模型進行求解。使用MATLAB語言建立活性污泥系統(tǒng)AAO工藝的模擬程序。該程序可模擬AAO工藝的厭氧池、缺氧池、好氧池的生化反應和污染物質(zhì)隨流場一維方向的改變，并可直觀地通過圖形看到污染物質(zhì)隨時間和空間的變化過程。本研究中HBCM模型的校核工作是基于德清縣獅山污水處理

4、廠AAO工藝的工藝參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)開展。AAO工藝的工藝參數(shù)由污水處理廠設(shè)計資料以及管理資料提供。同時，本研究在德清污水處理廠開展了連續(xù)三十日的水質(zhì)監(jiān)測工作。模型參數(shù)沿用國際推薦的默認值。經(jīng)過校核，數(shù)值模型與實際情況較吻合。 將校核后的模型應用于德清獅山污水處理廠污水處理過程優(yōu)化運行管理的研究，改變不同工藝參數(shù)、流量和進水水質(zhì)參數(shù)，模擬污Z物質(zhì)去除過程，預測污水出水水質(zhì)，提出德清污水處理廠污水處理過程優(yōu)化運行的改進方案