UNITANK工艺特性及其基于ASM2D的模拟分析_张发根

UNITANK工艺特性及其基于ASM2D的模拟分析＊张发根1李笛1罗定贵1隋军2(1.广州大学环境科学与工程学院,广州510006;2.广州市市政工程设计研究院,广州510060)摘要:UNITANK采用AO工艺的空间结构,利用SBR工艺的控制策略,但也有其独特的性质。混掺现象对于UNITANK运行产生明显影响,建立UNITANK工艺模型必须考虑混掺,并将各个反应池建立不同的模型以反映这种现象;ASM2D与UNITANK工艺模型结合较好模拟了UNITANK运行的动态变化,对于控制和改造UNITANK工艺具有很好的指导意义。关键词:UNITANK;特性;ASM2D;模拟ANALYSISOFTECHNOLOGICALPROPERTYOFUNITANKANDSTRATEGYFORSIMULATIONBASEDONASM2DZhangFagen1LiDi1LuoDinggui1SuiJun2(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,China;2.GuangzhouMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Guangzhou510060,China)Abstract:UNITANKisdesignedasthesametoAOinspatialstructureandtoSBRincontrolstrategyandalsohasitsownproperty.UNITANKrunningisobviouslyinfluencedbyinteractionalmixingwhichshouldbeconsideredinsettingupUNITANKprocessmodelandbereflectedthroughestablishingdifferentmodelsforreactors.DynamicfluctuationofUNITANKrunningiswellsimulatedbythecombinationofASM2DandUNITANKprocessmodelwhichisinstructiveforcontrollingandmodifyingUNITANK.Keywords:UNITANK;property;ASM2D;simulation＊广州大学博士启动基金项目。0引言国际水协(IAWQ)于1999年推出了描述有机物降解以及脱氮除磷过程的ASM2D模型[1-2],是目前最为流行的活性污泥数学模型之一,是研究活性污泥工艺特性最重要的数学手段,是对活性污泥工艺设计与运行进行数学分析的基础。UNITANK又称交替式生物反应器,作为一种经济高效、结构紧凑且运行灵活的活性污泥工艺[3-5],在我国已得到较广泛的应用[6-9]。它通常被认为是SBR工艺的一种,同时具备连续式工艺的特征[10]。关于UNITANK特性的研究和应用较多[11-19],而利用ASM2D对UNITANK特性进行模拟分析的实例很少。董姗燕等[13-15]利用ASM2D对UNITANK反应池中溶解氧、磷酸盐和氨氮浓度进行了动态分析,但对于UNITANK工艺模型的构建方面阐述不多。本文对UNITANK进行了分析研究[11-12],认为在活性污泥工艺数学模拟中,UNITANK属于交替连续式工艺,并进行了初步模拟[20]。本文选择典型SBR工艺及AO工艺分别作为SBR工艺及连续式工艺的代表,通过分析UNITANK与两者之间的本质联系和区别,探讨UNITANK工艺模型的独立特性,为UNITANK的数学分析开拓思路。1三种工艺的特征比较为了清楚表现3种工艺之间的异同,从工艺设计、工艺控制以及运行3个方面进行对比,分别见表1～表3。通过UNITANK、SBR、AO三者的异同比较可以看出,UNITANK采用AO工艺的空间结构、利用SBR工艺的控制策略,以达到高效去除污染物的效果。但这种混合特性增加了UNITANK运行的复杂性。如AO工艺可以根据进水水质、水量调节回流比、调整溶解氧浓度,以适应变化;而SBR工艺则可以通过调整进水、反应的不同状态设置来适应。这两种工艺的运行调整带来的结果可以进行相对简单的判断。60环境工程2009年10月第27卷第5期DOI:10.13205/j.hjgc.2009.05.015表1工艺设计的基本特征比较比较项目典型SBR工艺AO工艺UNITANK反应器基本信息1个;无顺序;单一容积。3个;污水依次经由反应池到沉淀池,完成反应、澄清出水;按照池体功能设计,池体容积存在差异。3个;运行顺序与AO同;池体容积无差异。反应器类型时间推流式,空间完全混合。空间推流式或完全混合。