生物絮凝吸附-BAF組合工藝數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、隨著水處理理論研究的逐步深入，人們從原先重視工藝研究轉(zhuǎn)移到對(duì)機(jī)理性的研究。數(shù)學(xué)模型可以全面而準(zhǔn)確的描述一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)的多種生物反應(yīng)過(guò)程，可以幫助我們認(rèn)識(shí)反應(yīng)過(guò)程的機(jī)理性?xún)?nèi)容。利用數(shù)學(xué)模型不僅可以模擬預(yù)測(cè)污水處理廠的出水情況，同時(shí)又能分析污水廠的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，輔助指導(dǎo)工藝選擇、方案設(shè)計(jì)、管理污水廠的操作和運(yùn)行。生物絮凝吸附強(qiáng)化一級(jí)處理可以快速去除有機(jī)污染物質(zhì)，具有適應(yīng)能力強(qiáng)、對(duì)有機(jī)物的去除率高、能夠脫氮除磷、基建投資成本低、運(yùn)行能耗省等特

2、點(diǎn)。曝氣生物濾池具有去除效率高、深度脫氮除磷、運(yùn)行效果穩(wěn)定、占地面積小、水力停留時(shí)間短、投資成本低、耐沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　建立生物絮凝吸附-曝氣生物濾池(BAF)組合工藝，生物絮凝吸附過(guò)程作為預(yù)處理工藝減輕后續(xù) BAF有機(jī)負(fù)荷沖擊，兩種工藝優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同作用，對(duì)污染物的去除起到了很好的作用。經(jīng)過(guò)組合工藝的處理，生活污水的出水指標(biāo)已達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A的標(biāo)準(zhǔn)值，污染物的去除效

3、果良好。
　　論文通過(guò)對(duì)生活污水實(shí)際去除過(guò)程及效果的分析，分別以 ASM1和ASM3為基礎(chǔ)，建立了生物絮凝吸附工藝模型和曝氣生物濾池模型。
　　分別對(duì) ASM1和ASM3為基礎(chǔ)建立的活性污泥模型和生物膜多基質(zhì)模型基本假設(shè)、動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行了介紹，列出化學(xué)計(jì)量數(shù)矩陣和反應(yīng)速率方程，并給出模型中所涉及的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和化學(xué)計(jì)量系數(shù)參考值。特別地對(duì)曝氣生物濾池模型建立中所涉及到的部分生物膜參數(shù)給出了計(jì)算方法。
　　根據(jù)簡(jiǎn)化修改后的

4、兩種模型，采用 AQUASIM軟件對(duì)生物絮凝吸附工藝和曝氣生物濾池工藝進(jìn)行仿真模擬，并利用軟件平臺(tái)上自帶的“絕對(duì)-相對(duì)”靈敏度函數(shù)來(lái)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，從而得到模型中靈敏度較大的參數(shù)，即對(duì)模擬結(jié)果影響較大的參數(shù)。利用 AQUASIM軟件中的殘差分析功能，選取模型中敏感性較大的參數(shù)進(jìn)行修正校驗(yàn)，使得模型得到最佳擬合結(jié)果。
　　分別對(duì)生物絮凝吸附工藝和曝氣生物濾池工藝實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)水COD濃度、實(shí)測(cè) COD濃度和模擬 COD濃度進(jìn)行相

5、關(guān)性分析，同理對(duì)氨氮數(shù)據(jù)也進(jìn)行了類(lèi)似的相關(guān)性分析，得到其相關(guān)系數(shù)即可定量分析模型擬合結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)繪制實(shí)際數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，COD、氨氮實(shí)際出水濃度與模擬預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)在y=x附近波動(dòng)，說(shuō)明模型對(duì)污染物模擬的誤差在可接受范圍內(nèi)，模擬結(jié)果較為可信。
　　論文建立的模型能夠很好地模擬組合工藝的穩(wěn)定運(yùn)行，為工藝的研究開(kāi)發(fā)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理提供了有價(jià)值的參考資料。同時(shí)，論文還提出了模型建立的不足之處，給出了推薦性意見(jiàn)和仍需進(jìn)一步的