基于WEST软件对ASM2D模型参数的敏感性分析.pdf

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1、第4期（总第167期）No.4(SerialNo.167)2013年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.04.025基于WEST软件对ASM2D模型参数的敏感性分析刘剑，孙大伟（常州市规划设计院，江苏常州213003）摘要：参数的确定是模型运用的基础。通过对ASM2D模型中部分参数的敏感性分析，分别得出对出水氨氮、硝态氮、TP较为敏感的参数，进行反复测定或调整，有效降低模型的应用难度，为模型的应用奠定良好的基础。关键词：ASM2D；模型参数；敏感性分析中图分

2、类号：X703文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）04-0064-021ASM2D模型与WEST软件Ppert=(1+PerturbationFactor)×Pref（1）活性污泥2D模型(ActivatedSludgeModel绝对敏感性分析方程见式（2）。2D,ASM2D)是国际水协(IWA)活性污泥系列模型（2）中最为复杂、包含参数最多的模型。共有21个反应过程来描述污水组分在污水生物处理中的动态反相对敏感性分析方程见式（3）。应过程。这些过程与组分之间的关系共涉及22个（3）化学计量系数与45个动力学参数。找出模型的一些敏感性参数，

3、对其进行反复测定或适度调整，直式中：Pref、Ppert为扰动变量前后值；Yref、Ypert为随扰动变量变化的输出结果前后值。至得出令人满意的结果，在模型的应用中显得尤为2.2敏感性方程运行方式及参数的选择重要。本次敏感性分析选用固定步长的RK4积分器，WEST模型仿真软件由丹麦水动力学研究所因为固定步长的积分器比自适应积分步长计算结（DHI）研究开发，它的主要功能是实现污水生物果更为精确，选取初始值为0.0001，扰动参数为处理工艺的数字化，在全面分析污水厂进水水质与1e-6，控制参数取2。工艺控制过程的基础上，WEST软件能够较好地模［1-2］对每个敏

4、感性方程，敏感性分析的结果为2个拟实际污水厂的运行。敏感性输出文件。第一个输出文件（模拟输出文2敏感性分析件）包含每个时间点敏感性变量的模拟结果（基准-敏感性分析是计算由于（敏感）参数的变化导扰动-控制），第二个输出文件（敏感性输出文件）致的某个（敏感）变量的绝对或者相对敏感性，通包含每个时间点的绝对与相对（扰动-控制）敏感过敏感性方程（敏感性参数-敏感性变量组）实现。性变量。这种敏感性分析能分析变量对某个参数微小变化的每个敏感性方程产生3个窗口的分析图形，分敏感性。其结果可确定应当仔细调整（校正）的参别显示模拟、敏感性方程绝对值、敏感性方程相对数，以得到准

5、确的模拟结果，优化处理厂的性能。值。模拟包含每个时间点敏感性变量的模拟结果2.1敏感性方程（基准与扰动）；敏感性方程绝对值包含每个时间点由一个扰动变量（PerturbationFactor）改变参的绝对敏感性变量（扰动与控制）。数数值，一个新的仿真模拟开始运行，2次运行的2.3敏感性分析运行及结果分析差值为绝对敏感性［见式（1）］。为了提高模拟的有效性及准确性，本文对以下参数的出水氨氮浓度、TN浓度以及TP浓度的敏收稿日期：2013-01-08感度进行分析：衰减系数（bH）、异养菌产率系数第一作者简介：刘剑（1971—），男，高级工程师,本科，主要从事给排水

6、领域的研究。（YH）、硝化细菌的最大比增长速率（mu_AUT）、异养64刘剑，孙大伟：基于WEST软件对ASM2D模型参数的敏感性分析2013年第4期生物量的最大比增长速率（mu_H）、聚磷菌的最大2.3.3TP的敏感性分析比增长速率（mu_PAO）、自养生物量的氨半饱和常数TP的敏感性分析结果见表3。（KNH）。表3TP的敏感性分析结果2.3.1氨氮的敏感性分析参数bHYHmu_AUTmu_Hmu_PAOKNH氨氮的敏感性分析结果见表1。灵敏度0.0058-0.05860-0.00130.50472E-6相对灵敏度0.0355-0.13030-0.0003

7、06E-5表1氨氮的敏感性分析结果参数bHYHmu_AUTmu_Hmu_PAOKNH通过表3可以得出，出水TP浓度对硝化细菌灵敏度0.0016-0.45020-0.000300.0003的最大比增长速率不敏感，对异养菌产率系数及聚相对灵敏度0.0906-0.01400-0.001306E-7磷菌的最大比增长速率最为敏感，对其他参数的敏感性依次为衰减系数、异养生物量的最大比增长速通过表1可以得出，出水氨氮浓度对硝化细菌率、自养生物量的氨半饱和常数。的最大比增长速率以及聚磷菌的最大比增长速率不3结语敏感，对异养菌产率系数最为敏感，对其他参数的本文通过对ASM2D

8、模型中部分参数的敏感性敏感性依次为衰减系数、异养生物