城市污水活性污泥处理系统模拟-ASM2D

【摘要】： 国际水协开发的活性污泥模型(Activated Sludge Model 2D)作为污水处理工艺设计、污水处理厂运行管理和污水处理新技术、新工艺的研究开发等的新工具,自20世纪80年代中后期以来已在国外得到大量运用,但在在国内应用相对较晚,尚处于起步阶段。本文基于Matlab平台和活性污泥2D模型开发了活性污泥过程模拟程序(Simulating Program for Activated Sludge Model No.2D,SPASM2D) ,对西南某污水厂的运行进行了稳态和动态模拟研究,以期为该厂的运行管理提供参考数据。为解决活性污泥模型中微分方程求解问题,开发了基于Matlab为平台的活性污泥2D模型和二沉池模型的活性污泥系统模拟程序,还开发了灵敏度分析程序,分析了所有化学计量学系数、动力学参数对主要出水指标COD、TN、NH3-N和TP的灵敏度分析。灵敏度分析结果表明,只有有限的参数对出水水质有重要的影响。有23个参数灵敏度的绝对值大于0.6,占11.5%,还有2个参数灵敏度的绝对值在0.3与0.6之间,占1%,还有19个参数灵敏度的绝对值在0. 1与0.3之间,占9.5%,剩下72个参数灵敏度的绝对值小于0.1,占78%。 本文采用国际水协推荐的参数典型值作为初始值运行模拟程序,根据灵敏度分析结果,在调整了1个参数的典型值以后,即自养菌的产率系数YA的值0.24g(COD)/g(N)调整为0.32g(COD)/g(N),使模拟值和实测值取得了较好的吻合,相对误差均小于1%。 利用经校核和验证的模型对连读多日运行状况的进行稳态和动态的模拟,未考虑温度的稳态模拟的COD、TN、TP和NH3-N的平均相对误差分别为20%,11%,11%和14%,考虑温度的稳态模拟的平均相对误差分别为21%,12%,12%和12%,动态模拟的平均相对误差为20%,12%,24%和15%,结果表明,该模型能够较好的模拟污水处理厂的运行状态。此外,本文还对污水厂运行参数(流量Q进水,SRT和硝化区与反硝化区体积比)变化时出水水质情况和二沉池的沉淀情况进行了模拟预测,为污水厂的日常管理提供了参考。通过模拟得出污水厂运行的一些最佳控制工况,当SRT控制在12d时,出水COD、TN、TP和NH3-N出水均可达标并且处理效果较好。当硝化区与反硝化区的体积比为3时,出水各项指标效果较好。 研究结果表明,基于Matlab平台开发的活性污泥2D号模型和二沉池模型的模拟程序能够较好的对本研究的处理工艺进行模拟,并能够对运行过程中工况发生变化时的运行情况进行模拟预测,提供具有重要价值的参考数据,值得在我国进行进一步的深入研究和推广应用。 【关键词】：活性污泥2D模型 二沉池模型 稳态模拟 动态模拟
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-26
• 1.1 活性污泥数学模型的发展10-18
• 1.1.1 活性污泥模型的理论基础12-14
• 1.1.2 活性污泥静态模型14
• 1.1.3 活性污泥动力学模型14-17
• 1.1.4 活性污泥1、2、3 号模型(ASM1～3)的比较17-18
• 1.2 活性污泥数学模型的应用18-22
• 1.2.1 国外数学模型的应用现状18-20
• 1.2.2 国内数学模型的应用现状20-22
• 1.3 数学模型对污水处理的意义22
• 1.4 ASM 模型应用中存在的问题22-23
• 1.4.1 水质的分析和测定22
• 1.4.2 模型的简化22
• 1.4.3 参数的校正22-23
• 1.5 本课题研究的目的和意义23
• 1.6 本课题主要研究内容23-26
• 2 活性污泥系统模型26-48
• 2.1 活性污泥数学模型(ASM2D)26-38
• 2.1.1 模型组分27-28
• 2.1.2 模型反应过程定义及其动力学速率表达式28-29
• 2.1.3 典型动力学参数值和化学计量学系数29-32
• 2.1.4 模型化学计量学矩阵32-38
• 2.2 沉淀池模型38-46
• 2.2.1 二沉池数学模型的建立38-40
• 2.2.2 二沉池分层沉淀模型40-42
• 2.2.3 污泥固体颗粒沉降速率模型42-46
• 2.3 活性污泥系统模型46-48
• 3 活性污泥系统模拟程序开发48-62
• 3.1 程序开发的环境48
• 3.2 程序的设计48-51
• 3.2.1 建模的方法48-49
• 3.2.2 模拟程序的总体结构图49-50
• 3.2.3 模拟程序求解路线50
• 3.2.4 模拟程序的功能50-51
• 3.3 ASM2D 模型的简化51-53
• 3.3.1 模型的假设51-52
• 3.3.2 模型的初始化52-53
• 3.4 组分的划定53-57
• 3.4.1 进水组分的划分53-56
• 3.4.2 回流污泥组分的确定56-57
• 3.5 模型的物料平衡方程57-60
• 3.6 小节60-62
• 4 活性污泥系统模型的模拟与预测62-86
• 4.1 污水处理厂简介62-64
• 4.1.1 污水厂工艺流程62
• 4.1.2 污水处理厂构筑物62-64
• 4.2 程序模拟与参数校正64-77
• 4.2.1 模型初值的确定64-65
• 4.2.2 灵敏度分析65-68
• 4.2.3 模型参数调整和校核68-70
• 4.2.4 稳态模拟70-74
• 4.2.5 动态模拟74-77
• 4.3 活性污泥系统的模拟与预测77-84
• 4.3.1 活性污泥系统满负荷时的模拟情况77-78
• 4.3.2 SRT 对活性污泥系统出水水质的影响78-80
• 4.3.3 流量对活性污泥系统出水水质的影响80-82
• 4.3.4 硝化区与反硝化区体积比对活性污泥系统出水水质的影响82-83
• 4.3.5 二沉池分层沉淀模型模拟83-84
• 4.4 小节84-86
• 5 结论与展望86-88
• 5.1 结论86-87
• 5.2 展望87-88
• 致谢88-90
• 参考文献90-96
• 附录96

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

生物絮凝—再生工艺处理生活污水的数学模拟    赵二燕

CIBR工艺数学模型及模拟研究    黄民清

基于改进遗传算法的活性污泥数学模型参数校正    夏伟

针对酿酒厌氧出水的好氧颗粒污泥研究及其数学模拟    祁伟乐

活性污泥法动力学模型研究进展和展望    卢培利,张代钧,刘颖,王飞

间歇曝气活性污泥系统神经网络水质模型    郭劲松,龙腾锐,高旭,黄天寅

活性污泥法数学模型的研究与应用    季民,霍金胜,胡振苓,马文杰,刘文亚,张宝祥

ASM模型易降解COD的物理化学测定法    陈莉荣,王利平,彭党聪

二沉池的数学模型及瞬变响应特性模拟研究——瞬变响应特性    黄勇,杨铨大,王宝贞

EFOR 程序的仿真模拟功能应用研究    陈立

活性污泥法动力学模型的研究与发展    彭永臻,高景峰,隋铭皓

活性污泥法2号模型(ASM2)简介    吴俊奇,汪慧贞

废水特性鉴定的批量OUR法试验研究    黄勇,李勇

城市污水处理厂动态模拟研究    杨青,刘遂庆,甘树应

城市污水活性污泥系统模拟    李志颖

城市污水活性污泥处理系统模拟预测及设计（ASM2）    任海英

基于ASM3的活性污泥模型改进及其应用研究    李玉新

活性污泥系统模型应用研究    杨晓明

基于ASM2的活性污泥法数学建模及模型参数校正    秦亚桐

曝气生物滤池处理微污染原水的动力学模型    程小文;张文艺;蔡建安;

ANAMMOX滤池的启动及运行研究    韩晓晶;郑俊;孟海玲;陈慧娣;

模糊神经网络在水环境保护中的应用综述    张思梅;张炳传;

基于污泥浓度分区技术的理论研究    李明明;崔燕平;邢传宏;阚灵佳;王素兰;

阳澄湖养殖水体COD降解动力学研究    宋学宏;邴旭文;孙丽萍;郭培红;顾海东;杨彩根;

普通活性污泥系统数学模型的建立及应用    刘芳;赵朝成;张秀霞;耿春香;

阿托伐他汀钙制药废水处理工艺    郑春芳;单明军;刘辉;公彦欣;孙锋;

活性污泥3号模型对实际工艺的模拟与分析    赵玲;彭党聪;朱南文;

平整液废水生化处理试验研究    毕英;

富氧曝气污泥性能及生化机理的研究    姜汉元;吴江;李燕城;

乳制品公司废水处理的研究进展    马丽卫;翟海瑞;王倩;张利娟;杨劲松;

污水处理数学模型的研究与应用    于广平;苑明哲;赵海燕;

城市污水COD组分划分、测试与标准化表征    张代钧;卢培利;

有氧环境条件下生物过滤法脱氮的研究    许文峰;黄少斌;王旭东;

活性污泥数学模型ASM2d简介    李亚新;罗俊丽;

基于ASM2模型和专家系统的城市污水A~20处理工艺故障诊断系统    连晓峰;于森;潘峰;李晓婷;

污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究    杨红

内循环三相流化床生物高效降解炼油污水技术研究    秦统福

预处理后剩余污泥中温两相厌氧消化效能研究    李广

不同生态因子下LMBR处理制药废水运行效能及数学模型    白羽

绿针假单胞菌株SY-02的分离鉴定、激光诱变及石油烃降解特性    张子间

基于免疫算法的污水处理系统预测及优化控制研究    叶洪涛

制浆造纸废水生物处理过程建模与控制    康家玉

反硝化同步除磷动力学原理及其在改善MSBR性能中的应用    汪林

三沟式氧化沟工艺数值模拟与优化运行研究    杨跃

玉米深加工过程废水处理及回用模式研究    高磊

维生素C行业清洁生产分析及废水厌氧启动研究    孙润超

城市污水处理厂脱氮工艺诊断及优化运行研究    肖伟

新型气升式三相内循环反应器处理生活污水的研究    蒋晓昊

Unitank固液两相流水力特性模拟与分析    曾俊武

SBR法曝气池DO的模糊PID控制研究    张兴吾

活性污泥数学模型在济南水质净化二厂工艺优化改造中的模拟研究    苏强

活性污泥系统仿真与控制软件（ASSSC）开发及其应用研究    钱苏雯

人工湿地富营养化水体的生态修复研究    魏述勇

缺氧—厌氧反硝化/产甲烷工艺实验研究与动力学分析    宋佳萍

一体式反硝化曝气生物滤池处理以工业废水为主的城镇污水之脱氮除磷性能研究    郭福荣

基于正交设计的免疫克隆遗传算法    宫照煊;王莉;

城市污水生物絮凝吸附强化一级处理技术试验研究    许萍

UASB/CASS工艺处理酿造废水运行效果分析    欧阳华澍;

酵母酒精发酵及产物提取    徐赫;崔志军;

多宇宙并行量子遗传算法    杨俊安,庄镇泉,史亮

活性污泥法动力学模型研究进展和展望    卢培利,张代钧,刘颖,王飞

沉淀池模型的研究现状与展望    严晨敏,张代钧,卢培利,李振亮

普通活性污泥富集好氧氨氧化菌试验    祖波,张代钧,卢培利,张萍,李小鹏

活性污泥模型进水COD组分的测定方法    曹海彬,张代钧,卢培利

活性污泥法动力学模型应用中的参数校核    卢培利,张代钧,严晨敏,刘颖

活性污泥数学模型及其在污水处理厂设计中的应用    王闯;顾国维;王磊;

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

生物脱氮除磷ASM2D模拟及机理研究    徐伟锋

城市污水活性污泥生物脱氮模型及模拟研究    鞠兴华

活性污泥数学模型ASM1及ASM3在MBR和DE型氧化沟中的应用研究    杨文娟

低温条件下好氧颗粒污泥同步脱氮除磷效能及其过程研究    暴瑞玲

好氧颗粒污泥结合共代谢处理石化废水的研究    贺银莉

低水力剪切作用下好氧颗粒污泥的形成及其数学模拟    董峰

好氧颗粒污泥长期储存及活性恢复研究    袁向娟

Fenton-好氧颗粒污泥处理模拟染料废水研究    田沙沙

基质对好氧颗粒的影响及其降解动力学研究    刘剑梅

好氧颗粒污泥的培养及其在汽车涂装废水中的试验研究    任祎博

城市污水生物絮凝强化一级处理+生物膜过滤技术试验研究    邱维

伟统活性污泥过程及其生物脱氮除磷改造的动力学模拟研究    卢培利

城市污水活性污泥系统模拟    李志颖

城市污水单相活性污泥处理系统计算机模拟——ASM3    赵玲

生物絮凝吸附—曝气生物滤池组合工艺处理生活污水的数学模拟研究    孙娟娟

生物絮凝吸附污泥的水解酸化及其有机物在生物脱氮过程中的再利用    成雄剑

针对酿酒厌氧出水的好氧颗粒污泥研究及其数学模拟    祁伟乐

活性污泥模型NO.1及“SSSP程序”在中国污水厂适用性的初步探讨    汪慧贞,曹秀芹

活性污泥法动力学模型研究进展和展望    卢培利,张代钧,刘颖,王飞

废水生物处理过程的结构化模型    黄勇,杨铨大,王宝贞

生物脱氮新工艺及其技术原理    王建龙

短程硝化—反硝化生物脱氮    袁林江,彭党聪,王志盈

活性污泥工艺的设计计算方法探讨    周雹,周丹,张礼文,于福海

活性污泥法数学模型的研究与应用    季民,霍金胜,胡振苓,马文杰,刘文亚,张宝祥

污水处理厂运行模拟、预测软件的应用    施汉昌,刁惠芳,刘恒,王玉珏,柯细勇

AS M1中化学计量系数的测定与计算    甘立军,刘建勇,顾国维,李咏梅

EFOR 程序的仿真模拟功能应用研究    陈立

固定化活性污泥处理皂素废水的试验研究    杨雪芬;赵旭德;

废水间断处理可节省费用    夏永明;

番禺200KW磷酸燃料电池发电系统之污水处理    黄红良;隋静;李伟善;陈红雨;黄启明;梁甫坚;李碧莲;

活性污泥中微生物降解生活垃圾的探讨    吴昊;乔德阳;徐惠彬;

驯化活性污泥处理溴氨酸废水的实验研究    邢林林;王竞;曲媛媛;周集体;宋智勇;吕红;郭建博;

光合细菌-活性污泥联合处理皂素废水的实验研究    李莉;惠云珍;

限制营养盐的生物膜预处理是提高活性污泥处理制浆和造纸废水的有效方法    姚光裕

活性污泥降解生活垃圾的研究    吴昊;乔德阳;

B类维生素对活性污泥处理污水的影响    霍培书;管越强;周可新;毕小宝;杨秀芬;马向民;

壳聚糖复合絮凝剂在活性污泥处理中的应用    李导玉;曾靖;

200KW磷酸燃料电池系统之水处理    隋静;李伟善;陈红雨;黄启明;

加压生物氧化处理农药废水的研究    潘志彦;俞尚清;

改善微生物生长环境提高活性污泥处理废水的稳定性    刘正;

污泥减量技术    王琳;王宝贞;

五氯酚对好氧颗粒污泥与活性污泥活性影响的比较研究    李光伟;刘和;云娇;陈坚;

污泥减量和改进污泥脱水性的先进技术的开发    E.Neyns;J.Baeyens;B.Deheyder;李树国;

规模奶牛饲养污粪处理工艺    兰海娟;蔡永辉;

城市污水处理厂剩余污泥解偶联减量技术    陈国炜;俞汉青;

关于印染工厂的节能减排措施    董鹤龄;

悬浮生物填料及其工程中的应用    赵勇;

石家庄高新区 污水处理厂 采用一体化活性污泥处理技术    高拥军;崔建军

驯化技术变污泥为生物降解材料    赵引德

技术为王    本报记者 郭力方

有机中间体废水处理技术“五朵金花”    吕雪

污水处理全过程    陈希

投资1500万新项目 污水处理可达50年    记者 沈兴国

元阳:“两污”处理十年不犯难    记者 王美红

出水连续达到一级排放标准    俊伟　张宝山

城区污水处理厂通过省级环保验收    记者 刘娜

我市高新技术产业茁壮成长    

水产养殖废水氨氮处理研究    胡海燕

水力条件对活性污泥处理系统的影响    冯骞

石油降解菌强化活性污泥处理油页岩废水的研究    樊亚楠

固定化活性污泥处理抗生素废水的试验研究    庞胜华

活性污泥生物吸附剂处理含铅废水的应用基础研究    肖娜

固定化活性污泥处理生活污水的探索研究    王传花

大蒜加工废水的SBR工艺研究    傅源

活性污泥膨胀和泡沫的控制研究及其数据库开发    徐孝明

基于改进遗传算法的活性污泥数学模型参数校正    夏伟

UASB-固定化活性污泥处理焦化废水研究    申世峰

改性活性污泥处理含铬废水的研究    刘恢

船用MBR膜生物反应器及其污水处理机理的研究    金伟忠