基于強(qiáng)化復(fù)合生物膜—活性污泥工藝的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著人們對水體富營養(yǎng)化認(rèn)識的深化以及對環(huán)境質(zhì)量水平要求的不斷提高，越來越多的已建和新建的污水處理廠將面臨不斷提高有機(jī)物處理能力以及氮、磷去除效果的問題。在這樣的情況下，單一的活性污泥工藝或者生物膜工藝已經(jīng)不能很好的對污水進(jìn)行處理，因此近年來，污水處理中活性污泥-生物膜復(fù)合工藝得到了一定的發(fā)展，基于復(fù)合工藝的數(shù)學(xué)模型也隨之得到了一定的發(fā)展，特別是隨著計算機(jī)水平的提高，計算機(jī)模擬已經(jīng)越來越多的被應(yīng)用于環(huán)境工程中，用以預(yù)測與監(jiān)控污水處理過程，

2、有力地提高了數(shù)學(xué)模型在污水處理工藝中的運用。
　　本課題來源于深圳市布吉河污水處理廠的強(qiáng)化淹沒生物膜-活性污泥工藝。本課題目的就是結(jié)合水廠實際工藝建立基于復(fù)合工藝的數(shù)學(xué)模型，通過物料平衡建立水廠實測數(shù)據(jù)與模型模擬數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，利用計算機(jī)語言，對水廠碳、氮的去除情況進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　主要內(nèi)容為：
　　(1)建立復(fù)合數(shù)學(xué)模型。分別研究活性污泥數(shù)學(xué)模型和生物膜數(shù)學(xué)模型，對于活性污泥1號數(shù)學(xué)模型的機(jī)理與數(shù)學(xué)構(gòu)造進(jìn)行了詳細(xì)的研究

3、，根據(jù)模型中的過程、參數(shù)和組分之間的關(guān)系，建立起一系列的動力學(xué)方程式。對生物膜數(shù)學(xué)模型的機(jī)理進(jìn)行研究，特別是通過對生物膜上碳氧化和硝化的經(jīng)驗公式進(jìn)行研究，最終選擇將生物膜上碳氧化和硝化的經(jīng)驗公式與活性污泥1號數(shù)學(xué)模型結(jié)合的方式，組成復(fù)合數(shù)學(xué)模型。
　　(2)實現(xiàn)水廠實測數(shù)據(jù)與模型模擬所需數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)化。水廠實測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足模型模擬的需要，因此，在參閱文獻(xiàn)和遵循物料平衡的前提下，建立水廠實測數(shù)據(jù)與模型模擬數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。將水

4、廠測得的CODcr、BOD5、NH3-N和總氮等信息轉(zhuǎn)化成模型中所需要的15個組分。
　　(3)參數(shù)調(diào)整。由于地域、氣候、溫度等的差異，模型中的參數(shù)在默認(rèn)值下，通常不能很好的反映污水處理廠的實際運行情況，必須對其進(jìn)行調(diào)整。在本課題中，通過對模型進(jìn)行靈敏度分析，我們得到對水廠運行影響較大的參數(shù)有以下幾個：KOH、KOA、KNH、YH、YA、ηg、ηh、μA、bA、bH、fp、iXB、qm,COD,sp、qm,nitr,sp，調(diào)整以上