基于GPS-X的造纸废水处理过程动态仿真研究

废水处理过程是一个多变量、复杂且庞大的系统,并且存在实地调研、优化改进的不方便性和巨额的成本损耗等问题。本文介绍了Hydromantis公司的废水处理模拟软件GPS-X的基本信息及其建模的过程,并采用该软件中的Cnlib模型库构建国内某造纸厂工艺模型。通过模拟动态入水数据,实现对该模型进行动态情况下的质量监控,模拟结果出水参数中化学需氧量、生化需氧量及固体悬浮物浓度均达到该厂的排放标准。

应用GPS-X软件模拟CAST污水处理厂及优化化学除磷

利用GPS-X软件模拟某污水处理厂循环式活性污泥法(CAST)工艺的处理效果,同时对其化学除磷过程提出改进措施。结合实测进水COD组分(SS,XSandSA),对ASM2模型参数(μh、Ks、kh、Kx)进行了校核,参数优化结果为:μh=4.36 d-1,Ks=1.6 g COD/m3,kh=2.01 d-1,Kx=0.01 g COD/m3。经模型组分和参数校正后出水COD、NH4+-N以及TN的模拟结果与实测值的误差小于10%。根据进水TP浓度和流量变化,实时灵活地调整化学药品投加量,模拟结果显示可以节约50%左右的消耗量。

基于GPS-X软件模拟的南河初雨调蓄池处理工艺评估与优化

该文以南京南河综合整治工程丁树涵调蓄池处理工艺为研究对象,借助GPS-X软件开展南河初雨调蓄池处理工艺评估与优化。晴天和雨天工况调蓄池处理工艺运行情况模拟结果表明,COD主要由MBBR和二沉池单元去除,NH3-N、TSS和TP分别以MBBR、二沉池和二沉池化学除磷为主要单元去除。晴天和雨天两种工况曝气量对出水NH3-N影响模拟结果表明,23040 m3/d曝气量即可满足NH3-N排放要求。晴天和雨天工况转变对调蓄池处理工艺影响模拟结果表明,雨天出水水质有所降低,处理水量增加会导致出水水质恶化,降低雨天工况进水量20%~50%可保证出水NH3-N和TSS满足排放要求。GPS-X软件模拟分析结果可为调蓄池处理工艺改进及优化提供数据支撑,对工艺运行维护管理具有重大意义。

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。

基于GPX-S软件的污水处理溶解氧优化控制

曝气是活性污泥法的关键工艺,溶解氧的控制可以直接影响到污水排放进程和系统能耗。介绍了活性污泥系统仿真软件GPS-X的特点、建模与仿真控制流程。总结了GPS-X在溶解氧控制中的仿真示例与实践应用。GPS-X是优化污水中曝气工艺最佳的运行控制参数的有效工具。污水处理的不同工艺阶段的溶解氧浓度应该根据不同的水质、水量和各种动态反应过程来进行优化控制,以实现曝气量的实时自动调节,满足出水水质达标排放,有效提高污水处理厂运行效率、降低曝气系统能耗。

基于数学模拟的污水处理厂设计:方法与案例

随着我国城镇污水处理厂出水水质标准的逐步提高,基于经验的传统(定性或半定量)设计方法已经难以满足稳定达标和高标准水质排放的要求。提出了基于数学模拟的污水处理工艺设计中的工艺评估和优化方法,并列举了两个应用案例(一个为新建污水处理厂,另一个为污水处理厂提标改造),包括工艺方案的比较选择、工艺方案评估优化等内容。案例模拟结果表明,数学模拟技术的应用有助于污水处理厂的设计或提标改造的定量化分析,可使污水处理工艺的优化更加合理、全面。

基于正交实验的A^2/O工艺运行方式优化

采用GPS-X软件构建了南方某城市污水处理厂A^2/O工艺数学模型,并对模型参数进行调整,通过静态模拟和动态模拟验证了该模型的可靠性。以A^2/O工艺对TN、TP的去除效果为考察指标,利用所建立的模型对A^2/O工艺运行中的混合液回流比(MLR)、污泥回流比(RAS)、好氧池溶解氧(DO)、系统SRT进行了单因素分析和正交试验分析。单因素试验结果表明:当DO为1.5 mg/L,MLR为400%,RAS为110%,系统SRT为22 d时,TN去除效果最佳;当DO为1.1 mg/L,MLR为150%,RAS为60%,系统SRT为12 d时,TP去除效果最好。由正交试验结果可知:MLR对TN、TP去除效果影响显著;RAS对TP去除效果影响显著。A^2/O工艺脱氮除磷的最佳运行参数为:MLR为350%,RAS为90%,DO为1.2 mg/L,系统SRT为20 d。在此条件下,出水TN浓度能达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准要求。

低B/C污水对A^(2)/O工艺的冲击仿真模拟

基于深圳市某污水厂A^(2)/O工艺与进出水在线监测数据,使用GPS-X软件建立、校正A^(2)/O仿真模型并论证了模型的可靠性。提出持续冲击模拟和随机冲击模拟2种冲击模拟方案,模拟了2种因总COD溶解惰性组分占比(frsi)升高导致的低B/C污水冲击A^(2)/O工艺的方式。模拟结果表明:A^(2)/O工艺受到低B/C污水冲击时,TN、TP、COD依次超标,投加碳源可降低TN、TP的超标率,降低好氧池溶解氧浓度可节省碳源投加量,TN、TP的最低超标率小于COD。若以模拟时间内5%的COD超标率为阈值,则A^(2)/O工艺最多可承受frsi=0.133、B/C=0.332污水31d持续冲击,或frsi=0.136、B/C=0.330污水的25 d,frsi=0.143、B/C=0.328污水的20 d,frsi=0.151、B/C=0.324污水的15 d,frsi=0.161、B/C=0.319污水的10 d,frsi=0.189,B/C=0.308污水的5 d随机冲击。