数学模拟技术用于污水处理工艺的运行诊断与优化

数学模拟技术用于污水处理工艺的运行诊断与优化郝晓地1,宋虹苇1,2,胡沅胜1,郝二成3,周军3,甘一萍3,王洪臣3(1.北京建筑工程学院可持续环境生物技术研发中心,北京100044;2.内蒙古工业大学土木工程学院,内蒙古呼和浩特010051;3.北京城市排水集团有限公司,北京100063)摘要:采用TUD模型与AQUASIM模拟软件对某大型市政污水处理厂倒置A2/O工艺的运行问题进行诊断,同时提出优化运行方案并进行了模拟预测。结果表明,进水中的碳源特别是挥发性脂肪酸(VFA)不足和厌氧水力停留时间(HRT)太短是导致脱氮除磷效果不佳的主要原因。针对这两大问题,提出了曝气池分区重组、外加碳源、总进水超越初沉池、UCT改造以及结合磷回收等优化运行和工艺改造方案,并通过模拟预测了各种改造方案可能出现的较好运行效果。关键词:污水处理;倒置A2/O工艺;数学模拟;诊断问题;运行优化;挥发性脂肪酸;厌氧水力停留时间中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2007)14-0094-06基金项目:北京市可持续水与废物循环利用技术/学术创新团队0项目(BJE10016200611);北京市自然科学基金资助项目(8052011);国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA06Z320)ApplicationofMathematicSimulationTechnologytoTrouble-shootingandOperationalOptimizationofWastewaterTreatmentProcessesHAOXiao-di1,SONGHong-wei1,2,HUYuan-sheng1,HAOEr-cheng3,ZHOUJun3,GANY-iping3,WANGHong-chen3(1.R&DCenterforSustainableEnvironmentalBiotechnology,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China;2.SchoolofCivilEngineering,InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051,China;3.BeijingMunicipalDrainageGroupCo.Ltd.,Beijing100063,China)Abstract:TheoperationproblemsofreversedA2/Oprocessinalargemunicipalwastewatertrea-tmentplantwerediagnosedusingTUDmodelandAQUASIMsimulationsoftware,andtheoptimizationschemeswereproposedandsimulated.Theresultsshowthatlackofcarbonsource,especiallyVFA,intheinfluentandshorteranaerobicHRTarekeyfactorstolimitnutrientremova.lTowardsovercomingthesetwoproblems,someoptimizationmeasureswereproposedandsimulated,suchasreconfigurationofaerationtanks,additionofexternalcarbonsource,bypassingtheprimarysettler,reconstructionofUCTsystemandcombinationwithphosphorusrecovery.Itwaspredictedbysimulationthatgoodoperationre-sultsmayoccurbytakingeachproposedoptimizationmeasure.Keywords:wastewatertreatmen;treversedA2/Oprocess;mathematicsimulation;trouble-shooting;operationoptimization;VFA;anaerobicHRT#94#第23卷第14期2007年7月中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATERVo.l23No.14Ju.l2007数学模拟技术并非为了模拟而模拟,更不是单纯为了展示拟合实测数据的技巧。拟合实测数据只是为使人们相信模拟的准确性和有效性。实际上,有效的模拟可以用于工艺方案比较与工艺设计、问题诊断与运行优化、试验定向与工程放大。数学模拟技术的这些作用目前在国际