多参数影响下污水总氮浓度预测最优方法研究

污水总氮(TN)深度脱除是当前我国污水处理领域的重大科技需求.TN的去除受到多种环境及操作条件的影响,开发多参数条件下稳健的TN浓度预测方法是降低污水厂能耗、实现智能化控制的重要前提.针对以上问题,以某实际污水处理厂反硝化深床滤池为例,采用BP神经网络(BP)、量子遗传算法优化的BP神经网络(QGA_BP)、改进的QGA_BP和支持向量回归机(SVR),在进水流量和碳源投加量等13种变量条件下,对滤池出水TN进行了模拟预测.共选取147组数据,其中130组用于出水水质和工艺参数的拟合模拟,17组用于结果验证.将总氮实测值依次与BP,QGA_BP和改进的QGA_BP神经网络以及SVR预测结果进行对比,相关系数R2依次增大,分别为0.221,0.275,0.826和0.951,即预测值与实测值之间的拟合度逐渐升高.SVR克服了神经网络预测误差较大的问题,对多参数影响下TN浓度的预测具有较高的准确性和稳定性,用其替代常用的神经网络算法具有明显的优势.

铁粉/鼠李糖脂对高含固率脱水污泥的强化厌氧消化

改善高含固率脱水污泥的厌氧消化反应类型、提高传质效率是当前的研究热点之一。采用批次试验系统研究了铁粉和鼠李糖脂对高含固率污泥厌氧消化的强化效果,结果表明,投加铁粉和鼠李糖脂对高含固率污泥厌氧消化产甲烷均有促进作用。原污泥、投加铁粉污泥、投加鼠李糖脂污泥的日产气量分别在第4 d、第3 d、第1 d达到最大,对应的日甲烷产量分别为184、240、320 mL/(L·d)。加入铁粉后氧化还原电位(ORP)下降显著,在运行10 d后,加铁粉组的ORP最低值为-400 mV。厌氧消化过程中挥发性脂肪酸(VFA)组成以乙酸为主,投加铁粉对丙酸的产生有一定的抑制作用,加入鼠李糖脂有利于加快微生物对底物的利用速率,进而减少VFAs累积,且第10 d时VFAs的含量已下降至最低,均有利于甲烷产生。