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。

简化活性污泥1号模型在间歇式循环上流污泥床中的应用

以活性污泥1号模型(ASM1)为基础,结合间歇式循环上流污泥床工艺结构和实际进水水质特征,建立了简化的活性污泥模型(ASM1-S),该模型与ASM1模型相比,减少了反应过程、进水组分和参数,大大减少了模型参数测定的工作量和模拟过程中的计算量,从而提高了模型的实用性。本文通过测定模型进水组分和对模型模拟结果影响较大的4个参数(YH、μH、μA、bH)值进行测量,并利用Matlab编制模拟程序,就ASM1-S模型对间歇式循环上流污泥床实际运行状况进行了动态模拟,并将出水中COD、氨氮和总氮模型预测值与实测值进行对比,结果表明:该模型对出水中COD、氨氮和总氮的浓度模拟效果较好,最大误差小于10%,从而验证了ASM1-S模型的可靠性和实用性。

好氧生物膜模型及模拟结果分析

将简化的ASM1与生物膜动力学方程结合,运用均相生物膜概念,建立好氧生物膜的模型,并且针对工业废水的特征,进行模型修正。通过与模拟结果的分析对比,研究了抑制剂浓度、温度和进水浓度变化对出水COD、氨氮和硝态氮的影响。

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.

计算机模拟在大型污水处理厂升级改造中的应用研究

以ASM1模型为理论基础,利用经参数校准后的GPS-X计算机模拟软件,结合天津市某污水处理厂工艺现状及新的污水排放标准要求,对悬浮填料生物膜A/O工艺、三级A/O工艺及两点进水三级A/O工艺等几种可能的升级改造方案进行模拟分析。基于计算机模拟结果,提出了能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级排放标准的改造方案。

前置反硝化的碳源投加前馈—反馈控制器

为了实现对外投碳源量的在线控制,通过ASM1模型的推导建立了外碳源投加的前馈—反馈(feedforward-feedback)控制器,模拟表明该控制器可在大大降低出水硝酸盐氮和总氮浓度的同时尽可能地降低外碳源投量。

A／O脱氮工艺中外碳源投加控制器的建立与研究

反硝化需要以有机碳源为电子供体，当污水厂进水COD／TN较低时将会抑制反硝化反应的顺利进行，为了提高脱氮效率，需外投碳源。为了有效控制外碳源投加量，本文根据活性污泥数学模型建立了外碳源投加前馈—反馈控制器，确定维持缺氧区末端硝酸氮浓度为1mg／L时，能实现以尽可能少的外碳源投量大大降低出水硝酸氮和总氮浓度的目的。模拟表明该控制器抗冲击负荷能力强，响应快，易于在线控制，可显著提高污水厂脱氮效率。

本源微生物菌剂治理河流污染的数值模拟研究

为研究在本源微生物菌剂治理污染河流的过程中DO、COD和氨氮随时间的变化规律,以河流自净原理为理论基础,从反映微生物增殖的Monod模型、着重于生物处理过程基本原理的活性污泥1号模型(ASM1)和水质模型Streeter-Phelps三方面对微生物在污染水体中的降解活动进行数学描述,利用耦合模型模拟甘坑河治理过程中DO、COD和氨氮的浓度变化。结果表明,DO、COD和氨氮的模拟值与实测值较吻合,耦合模型对本源微生物菌剂治理污染河流的过程的模拟较为理想。

基于MATLAB平台的活性污泥法中DO的PI控制器设计

活性污泥数学模型(ASM系列)已被广泛应用于污水处理过程的仿真和模拟。本文主要在ASM1模型基础上,以MATLAB/Simulink为平台,进行溶解氧(DO)的PI控制器设计,并进行调试运行。

差压仪测定活性污泥中异养菌产率系数的研究

采用在差压瓶内密闭投加有机物的方法,测定污泥混合液中异养菌降解有机物醋酸钠的耗氧量;根据活性污泥数学模型ASM1,利用得到的耗氧量计算异养菌产率系数(YH)。以5个城市污水处理厂以及实验室小试装置中的曝气池混合液为研究对象,先后两次投加NaAc。第1次投加有机物后得到的6个样品的YH平均值为(0.71±0.02)g细胞COD/g氧化COD,第2次投加后得到的YH平均值为(0.68±0.02)g细胞COD/g氧化COD。该方法可对接近活性污泥原位运行状态下的YH值进行方便快捷的测定与计算,结果稳定、重现性好。

呼吸图谱监测活性污泥系统处理能力

通过分析以呼吸法为基础的污泥呼吸图谱技术,监测污水处理厂的实际处理能力。以呼吸图谱技术与活性污泥1号模型相结合来获取污泥与污水的信息,从而对污水厂出水水质进行评估。结果表明,在呼吸图谱中,当测得的R_(st)(OUR_s/OUR_(enc))小于典型值R_(pb)(0.42)时,污水厂的出水水质能够达到一级A标准。呼吸图谱在监测污水厂运行时可分为3种情况,且当污水厂处于恢复阶段时具有一定的预示性:当R_(st)稳定小于R_(pb)时,说明污水厂能够持续达标;当Rst由大于R_(pb)变成稳定小于R_(pb)时,说明当前污水厂出水水质超出标准,并且在转变点约一周后出水水质才能达标;当Rst由小于R_(pb)变成稳定大于R_(pb)时,说明污水厂可能已经处于异常状况,这时呼吸图谱会丧失预示性。