基于ASM2D模型对A~2/O污水处理工艺的模拟与优化

论文摘要

污水处理厂的建设是解决城市水污染问题的有效手段。根据新的污水排放标准,脱氮除磷的要求被加入其中。A2/O工艺是近二十年发展起来的一种生物脱氮除磷技术,为了提高系统的脱氮除磷效果、优化出水水质,必须在掌握污水处理运行状况的基础上,对污水处理工艺进行优化调控。本文在国际水协的ASM2D模型的基础上,以Matlab7.0为平台设计了活性污泥模拟程序,对博乐机场生活污水处理站进行稳定态模拟。本文主要内容包括：(1)阐述了活性污泥法常用的工艺及其系统的基本结构,并介绍了国内对活性污泥数学模型的研究进展；(2)介绍了ASM2D模型的组分、机理及反应过程,以及ASM2D模型结合Takacs二沉池模型建立的系统模型；(3)展示了ASM2D结合二沉池模型的活性污泥系统模型的程序整体结构图,并对系统模型提出了假设。然后确定了入流组分及回流组分的计算方法。最后以质量守恒定律为基础结合A2/O工艺,利用ASM2D模型列出了厌氧池、缺氧池和好氧池的物料衡算方程；(4)介绍了博乐市机场生活污水处理厂的工程概况及调试运行概况；随后以机场水质为入水组分,用ASM2D模型进行了模型中主要化学计量学参数和动力学参数的灵敏度分析,并将YA的值校正为0.32 g(COD)/g(N);最后以系统模型为基础对整个工艺流程的混合液、污泥回流比、泥龄和溶解氧进行了计算机分析,其结果为,以博乐机场污水处理厂的池型设计,在混合液回流比为200%,污泥回流比为75%,泥龄为9.7 d,好氧池溶解氧控制在2 mg/L的情况下,出水和能耗最佳。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文的研究背景及意义
• 1.2 活性污泥数学模型的发展
• 1.2.1 活性污泥静态模型的发展
• 1.2.2 活性污泥动态
• 1.2.3 国内外研究进展
• 1.3 论文的研究内容及技术路线
• 1.3.1 论文的主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第2章 活性污泥概述
• 2.1 活性污泥2D号模型（ASM2D）
• 2.1.1 ASM2D模型组分
• 2.1.2 ASM2D的基础
• 2.1.3 ASM2D生物反应过程概述
• 2.2. 沉池沉淀模型
• 2.2.1 Takacs沉降速度模型
• 2.2.2 一维多层沉淀模型
• 2.3 系统模型
• 第3章 活性污泥系统模拟器
• 3.1 程序的开发环境
• 3.2 模拟程序的设计
• 3.2.1 模拟程序的总体结构图
• 3.2.2 模型的假设
• 3.2.3 组分的确定
• 3.3 物料平衡方程
• 3.4 小结
• 第4章 污水处理厂的运行模拟
• 4.1 污水处理厂简介
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 设计简介
• 4.1.3 设计水质
• 4.1.4 工艺流程
• 4.1.5 调试与运行
• 4.1.6 结论
• 4.2 程序模拟及分析
• 4.2.1 灵敏度分析
• 4.2.2 参数校正
• 4.2.3 稳定态模拟
• 4.3 污水处理厂工艺分析及优化
• 4.3.1 回流比分析
• 4.3.2 污泥泥龄分析
• 4.3.3 溶解氧分析
• 4.4 小结
• 第5章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介