基于活性污泥絮体微观参数的污泥沉降性能判别-张新喜-完颜健飞-胡小兵-叶星-欧阳

环境科学学报ActaScientiaeCircumstantiaeDOI:10.13671/j.hjkxxb.2015.0086基于基于活性污泥絮体微观活性污泥絮体微观参数参数的污泥沉降性能判别的污泥沉降性能判别张新喜1,3,*，完颜健飞1，胡小兵1,3，叶星2，欧阳英11.安徽工业大学建筑工程学院，马鞍山2430322.安徽工业大学能源与环境学院，马鞍山2430323.生物膜法水质净化及利用技术教育部工程研究中心，马鞍山243032收稿日期：收稿日期：修回日期：修回日期：录用日期：录用日期：摘要：摘要：针对活性污泥沉降性检测仍采用人工检测污泥容积指数（SVI）的现状。采用活性污泥絮体微观图像分析技术，实现对污泥沉降性简单、快速的判别。将20个微观参数通过主成分分析归纳为3个污泥絮体微观特征综合指标，即大小因子、形态因子和浓度因子。以3个综合指标建立污泥沉降性能Fisher判别模型，再分别以原始训练样本数据和2座污水厂3个月的检测数据作为测试样本对模型可靠程度进行检验，判别正确率分别为79.8%和80.6%。模型判别结果较为直观，直接表现为“正常”或“膨胀”，可为实现污泥沉降性的在线自动判别提供技术基础。关键字：关键字：沉降性；污泥膨胀；图像分析；主成分分析；判别分析文章编号：文章编号：中图分类号：中图分类号：文献标识码：文献标识码：AActivatedsludgesettlingabilitydiscriminationbasedonflocmicroscopicparametersZHANGXinxi1,3,*,WANYANJianfei1,HUXiaobing1,3,YEXing2,OUYANGYing11.CollegeofArchitecturalEngineering,AnhuiUniversityofTechnology,Ma’anshan2430322.CollegeofEnergyandEnvironment,AnhuiUniversityofTechnology,Ma’anshan2430323.EngineeringResearchCenterofWaterPurificationandUtilizationTechnologybasedonBiofilmProcess,MinistryofEducation,Ma’anshan243032ReceivedreceivedinrevisedformacceptedAbstract:Toidentifytheactivatedsludgesettlingabilitysimplyandquickly,themicroscopicimageanalysistechnologyonactivatedsludgeflocisadoptedtoimprovethetraditionalmethodofmanualmeasurementofSludgeVolumeIndex(SVI).Threecomprehensiveindexesnamedsizefactor,morphologyfactorandconcentrationfactorcanbeachievedfrom20microscopicparametersthroughtheprincipalcomponentanalysis(PCA)method.Basedontheindexes,adiscriminantmodelisestablishedtomakediscriminantanalysis(DA)onthesludgesettingability.Tolearnthereliabilityofthemodel,datafromtheoriginaltrainingsamplesand基金项目：基金项目：国家自然科学基金项目（51208001）；安徽省高校省级科学研究项目（KJ2013A059）；国家级创新创业计划项目（201210360078）SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51208001),theScienceResearchProjectofCollegesandUniversitiesinAnhuiProvince(No.KJ2013A059)andNationalUndergraduateTrainingProgramsforInnovationandEntrepreneurship(No.201210360078)作者简介（责任作者）：作者简介（责任作者）：张新喜（1961-），男，E-mail：zhang-xinxi@163.com；*通讯作者（责任作者）通讯作者（责任作者）Biography：ZHAN