基于ao脱氮工艺的模拟系统研究

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1、同济大学环境科学与工程学院硕士学位论文A/O脱氮工艺的模拟系统研究姓名：杨哲申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：杨健;吴敏20080301摘要活性污泥工艺在城市污水处理厂中应用广泛，但污水厂的相关设计和运行管理还十分依赖于经验。国际水协(IntemationalWaterAssociation，简称IWA)为此开发了活性污泥数学模型系列(ActivatedSludgeModels，ASMs)，以数学方法更深刻地描述了污水处理过程中的现象和规律，成为污水处理领域一个具有重要理论意义和实用价值的工具。本文首先回顾了活性污泥数学模型的发展历程

2、，选取目前应用较为成熟的ASMI作为建模平台，运用国际水协的建模思想，以VisualBasic计算机语言编制了A／O脱氮工艺的模拟系统。通过第三方数据对模型进行了验证，结果表明建模方法的可行性。对模型涉及的化学计量学参数和动力学参数的灵敏度分析表明，不同参数对不同模拟指标的灵敏度相差很大。化学计量学参数中的异养菌生长速率系数YH最敏感，对好氧池中Ⅶ。sS和COD的灵敏度分别达到141．23％和137．21％：动力学参数中的自养菌衰减系数bA和自养菌最大比增长速率队对氨氮的灵敏度最大，分别为108．97％和-107．39％。对总氮影响最大的是最

3、大比水解速率h和自养菌最大比增长速率IIA，灵敏度分别为-45．64％、掣．540。约一半的参数对模型结果影响较小，模型模拟时可直接取ASMI报告中的推荐值。采用间歇OUR呼吸计量法对泗塘污水厂初沉池出水组分和好氧池污泥的YH进行了测定。YH的测定结果为0．72，略大于IWA报告中的典型值结果，结果稳定性较好。泗塘污水厂初沉池出水的总COD约为200mg／L，其中xs所占比例最大，占总COD的40％～60％左右；Xl波动较大，约为总CoD的lO％～40％；Ss约占总CoD的10％～20％；SI约占总CoD的6％～12％。结合泅塘污水厂实测出水

4、数据对模型进行了校正，并用校正后的模型对该厂实际运行进行了稳态模拟研究，验证了模型的可靠性。关键词：活性污泥数学模型，A／O脱氮工艺，间歇OUR呼吸计量法，模拟AbstractABSTRACTActivatedsludgeprocessisfrequentlyusedinmunicipalwastewatertreatmentplants，butthedesignandoperationoftheplantsalestillhighlydependentonpersonalexperience．Basedonthisreason，Intern

5、ationalWaterAssociation(IWA)proposedActivatedSludgeModels(ASMs)whichdescribedthephenomenaandessenceoftheremovalprocessmuchdeeply．ASMsareimportanttoolsinacademicstudyandapplicationinwastewatertreatmentfield．Firstly,wechoseASMlwhichwasusedsuecessfuIlyasthemodelplatformafarloo

6、kingbackthehistoryoftheactivatedsludgemodels．ThisresearchsetupasimulationsystemofAnoxie-OxicnitrogenremovalprocesswithmodelingmethodsofIWAandVisualBasiccomputersoftware．Bycomparingtothird-partydata,thesimulationresultsshowedthatthemodelingWascredible．11lesensitivityanalysis

7、ofrelatedparametersonchemicalstoichiometricsandonbiochemicalkineticsdemonstratedthatthesensitiv时ofdifferentparametersvariedgreatly．Amongstoichiometricparameters，YuWasmostsensitivetotheMLSSandCODofaerobictank．addedupto141．23％and137．21％ThesensitivityofbAandIrAtoN}13_Npeakedat

8、108．97％and107．39％，whilethesensitivityofl(1Iand!ttxtoTNpeakedat-45．64％and-44．54％．Th