ASM1分析市政污水厂进水COD组分的工艺优化实例

为进一步提高市政污水处理厂运营管理水平,对污水处理厂中进水COD在污水处理系统中的组分变化进行系统考察。试验基于ASM1理论对市政污水厂的进水COD组分分类,对长期投加碳源的某污水厂进水数据进行收集,并测定其14组数据中COD_(tot)、COD_(sol)、COD_(ss)、COD_(sI)的含量。同时,通过测定污水处理生化系统中厌氧池、缺氧池Ⅰ、好氧池Ⅰ、缺氧池Ⅱ、好氧池Ⅱ中沿程COD_(sol)、氨氮、硝态氮、溶解氧和总氮含量变化进一步研究污水处理生化系统的效能。试验表明,进水COD_(tot)、COD_(sol)、COD_(ss)、COD_(sI)平均值分别为158、54、25、29.4 mg/L,COD_(sol)去除率沿生化池水流方向逐渐降低。此外,由于缺氧池多点进水的工艺构造,分配的进水给缺氧池Ⅱ提供了碳源,促进了总氮的去除;但同时带入一部分含氮污染物,造成该池内氨氮升高。从污染物去除效果及节约成本方面考虑,可以得出:(1)进水COD中惰性物质所占比例较大,去除总氮所需的碳源不足,需长期投加外部碳源。(2)合理利用工艺多点进水的特点,为缺氧池Ⅱ提供碳源,减少外部碳源的投加。(3)好氧池Ⅰ过高的溶解氧会破坏缺氧池Ⅱ缺氧环境,要合理控制好氧池Ⅰ的曝气量,避免能耗浪费。

不同进水条件下ASM1模型参数的灵敏度分析

编制了BSM1的仿真程序,并分析了不同进水条件下ASM1模型的16个参数对BSM1出水COD、TN、NH+4-N、NO3--N灵敏度的影响。结果表明,9个参数的灵敏度在规定的划分范围内没有区别,7个参数在不同进水条件下差别较明显;各参数灵敏度的变化规律,与出水的NH+4-N及NO3--N浓度变化有一定相关性;灵敏度变化与ASM1模型速率方程中的开关函数有关。研究不同进水条件下模型参数的灵敏度,有助于提高污水处理仿真计算的准确性。

ASM1在污水生物处理中的应用与研究

采用以IWA的活性污泥数学模型1号模型(ASM1)为平台开发的污水处理仿真程序模拟城市生活污水处理工艺,其出水结果与实测数值的误差小于10%,说明活性污泥数学模型能较好地反映污水处理厂的实际运行状况,基于ASM1的软件可用于模拟污水处理、预测出水水质及作辅助工艺设计的工具。

基于ASM1的中药废水处理数学模型研究--进水水质组分(COD和氮)估计

采用中药废水(两相厌氧消化系统出水)作为膜生物反应器(MBR)的进水,以活性污泥1号(ASM1)数学模型为基础,对中药废水的COD和氮(N)组分进行估计。结果表明,中药废水的COD和N组分不同于传统生活污水。中药废水COD组分中的SS为141.2 mg/L,XS为2 113.2 mg/L,XI为85.3 mg/L,SI为53.8 mg/L;N组分中的SNH为20.93 mg/L,SNO为0.5 mg/L,SND为17.6 mg/L,XND为263.4 mg/L。组分估计是ASM1模型的输入项,它的正确性同模型的模拟结果直接相关,是模型参数的重中之重,同时对研究类似废水水质组分估计也有指导和借鉴作用。

ASM1模型在污水生物添加强化脱氮的仿真研究

通过定义投加比概念、以及向ASM1模型矩阵中增加新组分Xaa(投加硝化菌)和添加相应的过程方程等方法,对生物添加过程建立数学模型。并针对投加比、泥龄等影响因素,模拟了生物添加强化脱氮的过程。仿真结果显示泥龄仅为6天时,投加比为0.2,硝化菌不到30天就达到稳定,出水氨氮不到15天就接近于零,而投加比为0时,7天后,出水氨氮仍有35mg/L左右;在恒定投加比下,泥龄越长,硝化越好,如投加比为0.01时,泥龄越大,氨氧降解越快,硝化菌浓度越高,当泥龄9.3天时,40天左右,出水氨氮可在2mg/L以下。这些均与实验结果相符,仿真结果表明生物添加法可有效的强化硝化及脱氮,提高投加比可提高主反应器的硝化菌浓度,提高氨氧化速率,在不同泥龄下,投加比对硝化影响不同,加大投加比,可以降低泥龄对硝化的影响。

ASM1中废水和污泥组分浓度的测定方法研究

对呼吸计量法应用于校准ASM1作了简明的阐述。在呼吸速率与模型组分关系的基础上,介绍了ASM1中废水与污泥各组分浓度的测定方法,并指出模型组分细化的意义。

拟南芥ABA敏感突变体asm1的分离与鉴定

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料,从T-DNA突变体库中筛选分离得到1株脱落酸(ABA)敏感突变体asm1(ABA sensitive mutant 1,asm1),在含有ABA的培养基中,与野生型相比,asm1突变体的根伸长明显受到抑制,且其种子萌发结果显示asm1对ABA同样表现出敏感特性。在生长发育方面,asm1突变体抽苔时间提前,植株矮化,并且荚果长度明显小于野生型。利用远红外成像系统分析发现,在干旱胁迫下asm1突变体叶面温度高于野生型;失水率分析显示突变体失水率降低以及水分散失减少。遗传学分析表明,asm1是单基因隐性突变且与一个T-DNA插入共分离;通过图位克隆成功获得候选基因ASM1。RT-PCR结果显示,在突变体中ASM1的表达受到抑制,并且能够调控多种ABA信号通路和胁迫应答基因的表达水平。研究结果表明,ASM1可能参与调控ABA信号转导并应答干旱胁迫。

ASM1模型动力学参数敏感度分析

文章对ASM1动力学参数的敏感度进行了研究。在COST模拟基准条件下,结果表明敏感度较大的动力学参数有自养菌最大比生长率uA、异养菌衰减系数bH、最大比水解速率kh、水解饱和常数KX和缺氧区缺氧水解修正因子ηh。敏感度分析结果为ASM1实际应用中校核参数的选择提供了依据。

遗传算法在ASM1参数估计中的应用

本文将遗传算法应用于活性污泥1号模型(ASM1)的参数估计。以欧洲城市污水处理系统基准工艺的旱季动态出水浓度为基准值,以出水浓度的基准值与模拟值差值最小为目标函数,利用遗传算法对ASM1模型中的敏感参数进行估计。结果显示,在合适的3参数组合下,能够获得满意的参数估计结果。

ASM1模型在大型城市污水处理厂的应用

文中应用GPS-X模拟软件的活性污泥ASM1建立一个大型污水处理厂的模拟模型,以更好地理解生物处理过程;寻求改善和优化污水处理厂脱氮方案。利用已有污水处理厂的设计和日常运行监测数据进行模型校准和验证,避免了在模拟大型污水处理厂的前期进行大量的专门研究工作。最后,使用经校准和验证过的模型对改善污水处理厂的脱氮性能进行了初步探讨。

基于ASM1的污水处理厂计算机模型参数研究

基于活性污泥数学模型ASM1,利用计算机模拟软件,建立某污水处理厂A/O脱氮工艺计算机模型。测定了反映该污水处理厂水质的ASM1中8个特殊的水质特性组分变量,通过试验确定了异养菌产率系数、异养菌衰减系数、异养菌最大比增长速率和自养菌最大比增长速率等4个主要化学计量学系数和动力学参数。采用污水处理厂实际监测数据与模拟结果做动态拟合,进行参数校准及模型验证。验证结果表明,经过参数校准之后的计算机模型模拟结果与实际运行结果吻合较好。

活性污泥模型ASM1与ASM3比较和研究进展

比较了活性污泥模型1号(ASM1)和活性污泥模型3号(ASM3)的共同性和差异性,总结了模型的最新进展情况,预测了可能的发展趋势,从而促进污水处理厂的设计、改造及运行管理,以及更好地选择和应用模型。

Extended activated sludge model no. 1 (ASM1) for simulating biodegradation process using bacterial technology

Phosphorus is one of the most important nutrients required to support various kinds of biodegradation processes. As this particular nutrient is not included in the activated sludge model no. 1 （ASM1）, this study extended this model in order to determine the fate of phosphorus during the biodegradation processes. When some of the kinetics parameters are modified using observed data from the restoration project of the Xuxi River in Wuxi City, China, from August 25 to 31 in 2009, the extended model shows excellent results. In order to obtain optimum values of coefficients of nitrogen and phosphorus, the mass fraction method was used to ensure that the final results were reasonable and practically relevant. The temporal distribution of the data calculated with the extended ASM1 approximates that of the observed data.

活性污泥1#数学模型（ASM1）中的组分

活性污泥1#数学模型(ASM1)常常用于预测污水处理厂中的生物过程。活性污泥数学模型组分的鉴定对活性污泥1#数学模型的应用具有重要的意义。本文描述了在活性污泥1#模型(ASM1)中污水组分的概念,以及组分鉴定的研究现状。

活性污泥数学模型(ASM1)入流组分测定及应用

阐述了活性污泥 1号模型 (ASM1)入流中 7个含碳有机物、4个含氮物质、碱度等四大类 13种组分的分析方法 ,并用这些方法测定了西安市北石桥、电子村两个排放口的城市污水水质。实验结果表明快速可生物降解有机物 (SS)采用间歇实验法、慢速可生物降解有机物 (XS)采用测定BOD5间接计算法既操作简单又准确可靠 ,能为利用活性污泥 1号模型进行污水处理厂的设计。

ASM1中污水水质参数与化学计量系数的估测

简要介绍了活性污泥 1号模型中 1 4个污水水质参数与

ASM1耦合曝气模型对污水处理厂的模拟研究

为了更好地模拟污水处理厂实际的曝气方式及溶解氧浓度,采用更加精确的曝气模型对某污水处理厂进行了模拟研究.该模型考虑了污泥浓度、堵塞及温度等因素对氧传质的影响,并将该曝气模型与ASM1相耦合.首先,通过灵敏度分析确定了对该污水处理厂出水指标影响较大的参数,分别为异养菌产率系数YH、异养菌最大比增长速率μH、自养菌最大比增长速率μA及自养菌氧利用半饱和系数KOA.然后,测定部分灵敏度较高的参数并使用测量结果对模型进行校正,校正结果使用希尔系数表征.最后,使用另一批数据对校正参数进行验证.模拟的COD、氨氮、总氮和好氧池末端溶解氧的希尔不等系数分别是0.13、0.23、0.20和0.15,而通过控制溶解氧浓度或理论氧转移效率模型模拟则出现氨氮、溶解氧、总氮及COD的希尔不等系数不同程度上升的结果.校验后的ASM1/曝气耦合模型参数可以很好地应用于污水处理厂的模拟当中,对于优化污水厂曝气控制具有重要意义.

呼吸计量法对甲醇和葡萄糖为基质的ASM1参数测定

污水水质和污泥特性不同,活性污泥1号模型(ASM 1)参数的测定结果也不相同。研究以甲醇和葡萄糖为基质,对分别经过甲醇和葡萄糖驯化的活性污泥,通过呼吸计量法测定高食微比、中食微比和零食微比下的氧利用速率(OUR)随时间变化的曲线。确定了异养菌产率系数(YH)、异养菌最大比增长速率(μ^H)和衰减系数(bH),并根据YH、μ^H和bH的测定结果和对中食微比下OUR曲线的数值拟合确定了异养菌半饱和常数(ks)、最大比水解速率(kh)和慢速可生物降解底物水解的半饱和常数(KX)。研究结果表明,在20℃下,采用甲醇和葡萄糖为基质测得的YH、bH、μ^H、ks、KX和kh分别为0.53、0.48、5.75、0.9、0.03、3.0和0.87、1.03、2.27、4.45、0.01、7.0。YH、bH、μ^H和ks的值与ASM1中城市污水的推荐值0.67、0.62、6.0、20.0不同,反映了不同基质对参数测定结果的影响。对于慢速可生物降解有机物(Xs)含量低的水质来说,KX和kh对生化反应过程影响不大,可采用ASM1模型的推荐值。

基于简化ASM1模型的污水处理厂曝气系统优化控制

本文建立了基于ASM1模型的曝气系统简化数学模型,在此基础上提出了以曝气能量消耗最小为目标函数的曝气系统优化控制问题。采用联立配置法进行优化问题的求解,把非线性微分代数方程组的DAE系统转化为非线性代数方程组,将动态优化问题转化为非线性规划问题,最后调用IPOPT解法器求解。在动态入水的条件下进行曝气池的优化控制仿真,其结果显示比传统定值PID控制可节约近40%的能耗。

基于ASM1的脱氮除磷数学模型的建立

ASM1模型(Activated Sludge Model No.1)是国际水协在1987年推出的第一个系统的活性污泥数学模型,由于其简单而准确地模拟了除碳、脱氮过程,因而它在污水处理厂中得到广泛应用。本文在ASM1模型的基础上加入除磷过程,建立了DASM1模型(Development of Activated Sludge Model No.1)。利用欧盟科学技术合作组织推出的BSM1模型(Benchmark Simulation Model No.1)验证了它的稳态除碳、脱氮过程;同时,利用国际水协推出的ASM2d模型(Activated Sludge Model No.2d)验证了它的稳态除磷过程。其验证结果表明:DASM1模型能够较准确地模拟污水处理厂的稳态过程。此外,利用北京、西安两个污水处理厂的实际进、出水数据对DASM1模型进行动态验证。其验证结果表明:DASM1模型能够较准确地模拟污水处理厂的动态过程。DASM1模型的稳态平均误差和动态平均误差均在可接受范围之内,因此它能够较准确地模拟污水处理厂的实际运行过程。