活性污泥系统ASM2d模型的自适应模糊PID控制

生物污水处理过程是非线性、大滞后、多变量和强耦合的复杂系统,针对这一复杂系统,本文根据污水处理厂的实际情况,在对A2O工艺活性污泥系统ASM2d模型研究的基础上提出一种自适应模糊PID控制器.该控制器可根据反馈计算得到的误差和误差变化率,实时在线整定后置PID控制器的三个修整参数△K_p、△K_i和△K_d,并得到此时的K_p、K_i和K_d.该控制器结合常规PID控制算法和模糊控制思想,实现了PID参数的最佳调节,相比传统模糊控制具有更强的鲁棒性,有效提高了系统的控制性能.

两种A^2/O工艺的活性污泥2D模型动力学参数灵敏度分析

使用GPS-X软件对传统A^2/O工艺和氧化沟型A^2/O工艺的污染物(COD、硝酸盐氮、氨氮和溶解性正磷酸盐)去除效果进行模拟,选用活性污泥2D模型(ASM2D)对厌氧池、缺氧池和好氧池中20个重要动力学参数进行了灵敏度分析。结果发现,在两种A^2/O工艺中,动力学参数对出水COD和硝酸盐氮浓度的灵敏度影响较小,对出水氨氮和溶解性正磷酸盐浓度的灵敏度影响很大。与聚磷菌相关的动力学参数灵敏度最高,与异养菌相关的动力学参数灵敏度最低。参数向上浮动与向下浮动对同一水质指标的影响程度不同,饱和/抑制系数类参数的灵敏度一般低于其他参数。

基于ASM2D模型对改良DAT-IAT工艺脱氮除磷能力优化

以ASM2D模型为基础、STOAT软件为工具,对改良DAT-IAT工艺进行外回流比、内回流比、DAT池DO质量浓度、温度单因素模拟实验。结果表明:外回流比对NH_(4)^(+)-N与TN去除成正相关,对TP去除成负相关;在一定范围内,内回流比与出水NH_(4)^(+)-N与TN去除成正相关;DAT池DO质量浓度对出水NH_(4)^(+)-N去除成正相关,对出水TN去除成负相关;当进水温度在10~16℃范围时,出水NH_(4)^(+)-N、TP出现不达标的情况。根据4因素5水平正交试验,分析确定了各影响因素对工艺出水水质的显著性大小和最佳工况。分析表明,当外回流比为140%、内回流比为150%、DAT池DO质量浓度为2.0 mg·L^(-1)、温度为22℃时为改良DAT-IAT工艺的最优组合,在该条件下模拟时段内的工艺出水水质均满足一级A标准。

ASM2d模型在北京高碑店污水处理厂的应用

描述了GPS-X模拟软件中国际水协(IWA)的ASM2d模型在北京高碑店污水处理厂应用的实例。该研究的目的包括: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;使用建立的模型寻求改善和优化污水处理厂脱氮除磷的方案。在应用中,模型的校准和验证是在已有资料基础上进行的,包括污水处理厂的设计和日常运行监测数据,这样就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。但是已有的数据不能直接作为模型的输入参数,需要把进水的COD、氮和磷的数据转化成适合于模型输入的各种组分。最后,使用经校准和验证的模型对改善污水处理厂的脱氮除磷进行了初步探讨。

利用ASM2D模型模拟高碑店污水处理厂的工艺运行

为了探讨数学模型在污水处理厂中的应用,以ASM2D模型为基础,结合北京高碑店污水处理厂的实际运行数据,对其A/O工艺辅助化学除磷进行了模拟。结果表明,在不改变模型缺省参数的情况下,模拟结果与实测值基本吻合,COD、总氮、硝酸盐氮等出水指标的模拟值与实际值的误差率均小于10%。调整参数kPRE和kRED后,模型可以很好地模拟曝气池化学沉淀除磷效果,尤其在停止加药后,能够很好地反映出水TP的升高情况。在实际生产中,当水量、水质发生波动时,模拟结果对控制投药量有一定的参考价值。

基于ASM2d的数学模型在六箱一体化工艺分析中的应用

以六箱一体化工艺为例,建立了基于ASM 2d(activated sludge process 2d,活性污泥工艺2d)的数学模型,并研究其在脱氮除磷中的应用.在HRT(水力停留时间)为16 h的工况下,利用灵敏度分析挑选了含有7个参数的待优化参数集,通过使用遗传算法优化校正函数的方式进行校正计算,获得了校正后的六箱一体化工艺模型,并在HRT为20和24 h下对该模型做了进一步验证.结果表明,校正后的模型对出水水质的预测性较好,在HRT为16 h下,出水ρ(CODCr)、ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(NH4+-N)的模型计算值与实测值间的绝对差值较小,分别为1.96、0.83、0.06和0.24 mgL.在校正后模型的基础上,详细分析了HRT为20 h时各池中ρ(NH4+-N)、ρ(NO3--N)和ρ(PO43--P)在1个周期内的动态变化,指出了影响该工艺处理效果的主要原因(如碳源不足的问题),并与通过试验分析得到的结果基本一致.

利用ASM2D模型分析UNITANK工艺的反硝化行为

利用活性污泥数学模型ASM2D对UNITANK工艺的反硝化行为进行研究,不但可以了解影响其反硝化潜力的根本因素,还可以预测反硝化能力,预警沉淀区的反硝化。结果表明,UNITANK的三池结构不利于反硝化脱氮,B池的缺氧设置能实现部分反硝化作用;反硝化主要在沉淀区进行,但由于碳源不足,反硝化效率不高,而且存在沉淀底泥上浮的风险。

应用ASM2D模型对曝气生物滤池工艺的模拟和优化

利用活性污泥模型2D号(ASM2D)建立曝气生物滤池处理工艺的计算模型,并通过灵敏度分析,对模型的动力学参数进行校正.校正后的模型对出水化学需氧量、氨氮、总氮、硝氮和总磷的模拟值与测量值基本一致.在所建模型的基础上分析甲醇投加量和回流比对出水总氮和硝氮的影响,结果发现表明,当甲醇的投加质量浓度为20 mg.L-1时,可以满足反硝化需求,回流比最佳可控制在110%.

ASM No.2d模型模拟SBR工艺同步脱氮除磷效能

SBR工艺由于处理上的高效性和操作上的灵活性在世界范围的污水处理领域得到广泛应用。采用国际水质协会1999年提出的ASM No.2d模型,利用m atlab作为程序开发工具编制计算模型,并利用该模型对一实验室规模SBR系统进行模拟。模拟过程中动力学和化学计量参数采用ASM No.2d给出的典型参数值,并结合实际SBR系统进行了修正。结果表明,该模型能够较好模拟SBR工艺同步脱氮除磷效能,说明应用ASM No.2d进行SBR系统的模拟能够对SBR系统的优化和控制起辅助作用。

基于ASM2D模型对改良DAT-IAT工艺模拟

以ASM2D模型为基础,STOAT软件为工具,结合抚顺市某污水处理厂的实际运行情况建立改良DAT-IAT工艺数学模型。根据模型需求,通过对模型进水组分的测定,得到该污水处理厂进水COD中SI、SA、SF、XS、XI占总COD的比例分别为3.54%、2.02%、4.59%、54.24%、35.61%。结合该厂实测水质对改良DAT-IAT工艺进行模型检验,结果表明:经过参数校核后的数学模型所得到的模拟结果与实测结果比较吻合,能较好地反映工艺的运行情况,为污水处理厂模拟与优化控制提供技术支持。

活性维生素D3干预保护2型糖尿病模型大鼠肝脏的作用机制

背景:活性维生素D3在2型糖尿病及其并发症发生发展中发挥着重要的调节作用。目的:探讨活性维生素D3干预保护2型糖尿病模型大鼠肝脏的作用及其机制。方法:将35只雄性SD大鼠随机分为正常对照组、糖尿病模型组和维生素D3干预组,后2组高脂高糖饮食并腹腔注射链脲佐菌素制备糖尿病大鼠模型。维生素D3干预组予以0.03μg/(kg·d)的骨化三醇灌胃(溶于花生油),正常对照组和糖尿病模型组以花生油灌胃。8周后麻醉处死,分离血清测定空腹血糖、空腹胰岛素、总胆固醇、三酰甘油,计算稳态模型胰岛素抵抗指数;留取肝组织,行苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色、实时荧光定量PCR。结果与结论:1与糖尿病模型组相比,维生素D3干预组仅有三酰甘油、稳态模型胰岛素抵抗指数下降(P<0.05)。2与正常对照组相比,糖尿病模型组大鼠肝细胞肿胀、脂肪变性伴炎细胞浸润,JNK和C-Jun及其磷酸化形式的蛋白表达、JNK和C-Jun及其下游的肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β的m RNA表达均升高(P<0.05);维生素D3干预组肝细胞肿胀及脂肪变性减轻,炎细胞浸润减少,同时上述全部因子的表达亦低于糖尿病模型组(P<0.05)。3结果证实,维生素D3保护2型糖尿病模型大鼠肝脏的作用机制可能与其下调JNK/C-Jun信号通路有关。

基于ASM2d模型的多模式A^2/O工艺运行效果分析

针对南方某采用常规A^2/O工艺的污水处理厂脱氮除磷效率低的问题,利用ASM2d模型,以GPS-X软件为平台,构建了该污水处理厂的全流程数值模拟模型。在模型中分析比较了常规A^2/O工艺和分段进水A^2/O工艺在相同的进水条件下的处理效果,为该污水处理厂在运行过程中选择合适的运行模式提供参考。

ASM2D模型的多模式AAO工艺模拟和优化

利用活性污泥2D模型(ASM2D)构建厌氧-缺氧-好氧(AAO)多模式工艺的模型,通过灵敏度分析,对模型的动力学参数进行校正.通过改变工艺运行模式,排泥量、内回流比和外回流比,优化多模式AAO工艺.结果表明:该污水处理厂的最优工艺运行模式为改良式AAO模式;当控制排泥量为2 000m3·d-1时,内回流比为100%,外回流比为50%,出水CODCr、氨氮和总氮质量浓度等指标均可达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准;经过模拟和比较,曝气能耗比原来节省28.7%,内回流能耗相比原来节省37.3%.

基于ASM2D模型对龙王嘴污水处理厂的工艺模拟

目前比较成熟的包括脱氮除磷过程的活性污泥模型为ASM2D,但该模型由于参数和过程较多,限制其应用于实际污水处理工艺中。以ASM2D模型为基础,对采用改良型A2/O工艺的武汉市龙王嘴污水处理厂进行稳态和动态模拟。通过调整进水组分百分比与参数,在应用Matlab/Simulink软件后,所得仿真结果与实测值均较吻合,成功验证了模型的有效性与实用性,并可在此基础上实现对污水处理厂的进一步控制研究。

基于WEST软件对ASM 2D模型参数的敏感性分析

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。

ASM2D模型在A^2O脱氮除磷工艺优化设计中的应用

ASM2D模型在国外新建污水处理场的设计过程中已经得到了广泛应用,相比传统计算方法进行设计,具有准确性高,流程模拟更清晰等优点。本研究利用ASM2D模型模拟某新建污水处理场A^2O工艺流程,通过调整工艺运行参数输出模拟结果。结果表明,Y_(PAO)、Y_H、μ_A、二沉池污泥排放量及污泥回流量对A^2O工艺总磷去除效果有明显影响,经过校正的模型能较好的模拟新建污水处理场运行状况。此外,本研究通过模拟结果优化了设计方案,对拟建污水场的运行参数、操作方式提供了参考。

基于活性污泥模型与工艺的溶解氧灵敏度分析

研究了市政污水处理厂活性污泥工艺中各因子对好氧池中溶解氧的影响。在活性污泥2D模型(ASM2D)基础上,模拟市政污水处理厂的活性污泥工艺,对温度、生物池工艺设计与运行参数、进水水质组分、ASM2D模型的动力学参数和化学计量系数进行全因子灵敏度分析。结果表明:温度、进水流量Q、污泥回流比R_(S)、好氧池水力停留时间HRT_(4)、氨氮质量浓度S_(NH)、慢速可降解基质质量浓度X_(S)和异养菌产率系数Y_(H)等为影响好氧池溶解氧的关键参数;对除温度外的6个参数进行多因素方差分析和极差分析,得到6个参数对溶解氧影响程度的排序:R_(S)>HRT_(4)>YH>Q>X_(S)>S_(NH),为后续的溶解氧生化机制模型研究提供基础参考。

活性污泥法脱氮除磷工艺的优化设计

利用活性污泥2D模型对城市污水厂脱氮除磷工艺进行优化设计,构建A2/O工艺的仿真模型,通过模型校正对工艺参数进行优化,并将优化设计与传统设计法和试算法进行比较。结果表明,优化模型得出的模拟结果与实验测定值基本相吻合。优化设计法得出的污水厂基建费用和运行成本与其他两种方法相比,都有了很大的降低,虽然出水水质略有下降,但仍满足国家排放一级B标准。活性污泥2D模型可以对污水厂进行优化设计和控制。在满足出水水质前提下,降低污水厂的费用,并对以后的工艺设计提供理论指导。

开放式呼吸速率法用于ASM2D参数测量

介绍了开放式呼吸速率法的原理和测量方法及其在ASM2D(活性污泥2D模型)参数测量和进水模型组分估测中的应用。利用呼吸速率法可以对活性污泥工艺过程的多种参数进行估值,包括表征污泥活性的参数、活性污泥模型的动力学参数、化学计量学参数以及废水组成分析等。利用开放式呼吸速率法的原理分别对投加自配水和实际废水的外源呼吸曲线进行了积分运算,估测了ASM2D中的YH、KS等参数及SS、SA和SF等组分。

基于2-D系统理论的D型闭环迭代学习控制

将2-D线性连续-离散系统理论应用于连续线性迭代学习控制系统中, 给出能很好反映迭代学习控制过程的数学模型—2-D线性连续-离散系统Roessor模型.在2-D系统理论基础上证明了D型闭环迭代学习控制律的收敛性.根据该理论设计的闭环迭代学习控制器,受到的限制较小.