活性污泥法造纸污水处理仿真软件的开发.ppt

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1、活性污泥法造纸污水处理仿真软件的开发组员：朱德泓郭凯伦霍然指导老师：沈文浩内容摘要项目概况项目完成情况项目阶段成果遇到的问题后期计划项目概况项目完成情况项目阶段成果遇到的问题后期计划1.项目概况制浆造纸企业是传统的用水大户和废水排放大户造纸工业2008年的废水排放量约为40.77亿吨（工业总排放217.38亿吨）造纸工业2008年的排放废水中化学需氧量约为128.8万吨（工业总排放404.8万吨）造纸工业废水排放占工业废水排放总量百分比造纸工业COD排放占工业COD排放总量百分比18.76％31.82％不论是从降低生产成本角度考虑，还是从降低环境

2、污染的角度考虑，改进制浆造纸企业的污水处理工艺，提高制浆造纸企业污水处理效率都是具有十分积极的意义的然而活性污泥法污水处理过程是一个强耦合、多输入多输出的动态系统，具有高度非线性、时变、不确定性和时滞等特点，因此导致了活性污泥法污水处理过程研究的复杂和困难。随着活性污泥数学模型的成熟和计算机仿真技术的快速发展，通过计算机仿真模拟活性污泥法污水处理过程，进行活性污泥法污水处理工艺、过程控制算法和控制策略等研究，对活性污泥法污水处理系统进行设计、改造，已逐渐成为活性污泥法污水处理的研究热点。本项目的主要目的建立活性污泥法造纸污水处理的仿真模型和仿真界

3、面，为造纸污水活性污泥法处理提供一个平台。计算机模拟仿真的优点缩短工艺设计的周期降低工艺设计成本降低工艺设计难度辅助污水处理系统运行辅助控制系统设计和检验项目主要工作对纸厂活性污泥法污水处理工艺进行考察、研究；基于ASM系类模型，建立纸厂活性污泥污水处理过程数学模型；通过Matlab/Simulink工具建立纸厂活性污泥污水处理过程的计算机仿真模型；根据具体的纸厂活性污泥污水处理对象，进行实验估测出模型中的过程参数；对具体纸厂活性污泥污水处理对象的入水数据进行处理，并根据模型对入水组份进行划分；基于测得的过程参数和整理的入水数据进行仿真运行，检验

4、模型正确性，并进行模型的修正；基于纸厂活性污泥法污水处理工艺设计、运行等需要进行仿真界面的设计。项目概况项目完成情况项目阶段成果遇到的问题后期计划2.项目完成情况查阅活性污泥法污水处理、污水处理仿真及纸厂污水处理控制方面的资料;掌握Simulink工具箱中常用模块的使用，熟悉工具箱中自定义模块和s-function的编辑;活性污泥工艺数学模型的计算机实现：通过Simulink工具建立了BSM1中工艺的计算机模型，并同BSM1提供的仿真结果进行比较，证明了所建立的开环仿真模型的准确性。结合纸厂SBR的实际运行状况，着手进行纸厂SBR仿真模型的建立；

5、学习MATLAB/GUI工具箱的使用，熟悉GUI工具箱中常用按钮及功能模块的使用，及其callback函数的编写；针对A2/O活性污泥工艺和纸厂SBR活性污泥工艺，建立了活性污泥污水仿真界面的主界面，和主要功能的框架。进度完成与计划对比计划进度实际进度2010年6～10月：查阅有关活性污泥法处理造纸污水工艺的资料，了解活性污泥法处理造纸污水的特点，确定详细的研究方案。查阅有关活性污泥法工艺污水处理相关资料，到纸厂进行实地参观，对活性污泥法工艺有了初步的了解。并处理从工厂获得的数据，供以后仿真界面作输入数据使用。计划进度实际进度2010年11月～2

6、011年1月：认识活性污泥数学模型，掌握现有的活性污泥数学模型的建模方法。重点研究BSM1模型，熟悉了BSM1模型的运行过程，对BMS1模型从定性到定量有一定的了解。基于BSM1模型，用SIMULINK试运行A2/O工艺，并对运行结果与BSM1模型提供的结果进行对比。对SBR工艺进行研究。2011年2～3月：学习MATLAB仿真软件，熟悉基本操作。学习使用MATLAB基础模块，掌握其基础编程语言。掌握SIMULINK工具箱的用途与使用方法，运用简单的SIMULINK工具箱设计控制流程。同时学习GUI的工具箱，运用GUI工具箱设计出活性污泥法的仿真

7、总界面。项目概况项目完成情况项目阶段成果遇到的问题后期计划3.项目阶段成果1.对纸厂拷贝的数据进行处理，为纸厂SBR活性污泥污水处理仿真提供入水数据，图1中为处理后的数据中SBR入水数据COD曲线图，因为在ASM1中入水COD被划分为了溶解性易生物降解物质SS、颗粒性慢速生物降解物质XS、可溶惰性物质SI和颗粒性惰性物质XI，根据实验室中对该纸厂污水COD组份的划分，将入水COD组份进行了划分，得到的四种组份的曲线图如图2所示。图2纸厂SBR入水COD及其划分后各组份曲线图2.根据BMS2模型MATLAB/SIMULINK建立了A2/O活性污泥工

8、艺的SIMULINK开环仿真模型如图3所示，仿真模型中的生物模块和二沉池模块通过s-function和C语言编译实现，这两个部分C程序参