应用STOAT软件对分段进水A_2_O工艺脱氮除磷能力优化_梁伦彰

建筑与预算CONSTRUCTIONANDBUDGET2019年第4期DOI:10.13993/j.cnki.jzyys.2019.04.011收稿日期：2018-11-19作者简介：梁伦彰（1995-），男，在读研究生，主要从事污水处理数学模拟技术方向研究。E-mail：382809848@qq.com中图分类号：X703.1文献标志码：B文章编号：1673-0402（2019）04-0045-04随着活性污泥数学模型（ASMs模型）［1］的逐步完善，计算机运算能力迅猛发展，各类污水厂模拟软件纷纷现世，可使用计算机软件作为模拟平台，建立活性污泥工艺模型，并基于ASMs模型作为活性污泥微生物生化反应的依据，可使污水厂计算机模拟变为实际，其中应用相对广泛的模拟软件分别有Biowin、GPS-X、STOAT以及WEST软件［2］。宋项宁等［3］使用Biowin软件构建A/O工艺模型，通过在不同运行参数下模拟，获取A/O工艺处理炼油污水较优的运行条件。李悦等［4］使用GPS-X软件模拟MSBR工艺，通过模拟调整厌氧池、缺氧池和好氧池容积比例以及调整污泥回流比等参数，对污水厂工艺进行升级改造及参数优化提供依据。王勇等［5］使用STOAT软件模拟SBR工艺，模拟结果与污水处理厂实际运行数据吻合，验证了模拟的实用性。由此可看，目前污水生物处理数学模拟技术在污水处理问题诊断、运行优化及工艺研发等方面已显示出其他手段无法比拟的技术优势，由于分段进水A2/O工艺涉及到硝化、反硝化、吸磷和释磷等多个不同的生化反应过程，每一个反应过程的目的不同，对微生物的基质类型、组成及环境条件的要求均不相同，因此，本文通过使用STOAT软件，基于ASM2d模型对分段进水A2/O工艺进行模拟研究，并通过模拟分析不同工艺运行参数下对出水NH4+-N、TN、TP的影响，据此对分段进水A2/O工艺脱氮除磷能力进行优化。1材料与方法1.1模拟对象东北某市污水厂二期工程采用分段进水A2/O工艺，进水按比例分配入厌氧区与缺氧应用STOAT软件对分段进水A2/O工艺脱氮除磷能力优化梁伦彰，刘新泽（沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168）摘要：为深入研究分段进水A2/O工艺参数对脱氮除磷能力的影响，提高工艺脱氮除磷能力的效率，为后续研究氮、磷污染物在分段进水A2/O工艺中降解效率提供数据支撑。通过STOAT软件模拟分段进水A2/O工艺，分别模拟混合液回流比、污泥回流比对该工艺脱氮除磷能力的影响，模拟结果表明：这两种因素均对脱氮能力有着明显的影响，除磷能力仅与污泥回流比有着显著关系，混合液回流比100%、污泥回流比80%为分段进水A2/O工艺的最优条件。关键词：STOAT；分段进水A2/O工艺；脱氮除磷2019年第4期总第276期区。该污水厂分段进水A2/O工艺日处理水量20万t/d，共有四座A2/O工艺，A2/O工艺出水经过配水井后均匀分配到八座二沉池中，其中每座A2/O工艺厌氧池、缺氧池、好氧池容积分别为5814m3、5814m3、37638m3，每座二沉池表面积1018m2，二沉池池深6m，有效池深为4.5m。如图1所示。图1分段进水A2/O工艺1.2进水水质对2016年12月份~2017年4月份污水厂进水水质进行监测，其监测结果如表1所示，以本阶段水厂进水均值为本研究过程中水质指标输入值。表1进水水质指标项目最大值最小值平均值COD（mg/L）405.9289.8347.7NH4+-N（mg/L）28.913.419.7NO3--N（mg/L）2.20.31.3TN（mg/L）43.818.228.4TP（mg/L）8.51.93.8SS（mg/L）707.688.7243.91.3模拟方法STOAT是英国WRC公司颁布的基于Windows操作系统下运行的动态污水处理工程模拟软件，能设计及运行管理活性污泥模型，生物膜模型，污泥处理模型及工艺控制模型［6］。依据污水厂基础数据，利用STOAT软件建立单座分段进水A2/O工艺模型，并采用ASM2d模型进行模拟，工艺模型如图2所示。图2分段进水A2/O工艺模拟模型1.4模型参数校正通过校正ASM2d模型的动力学参数和化学计量系数，使模拟出水水质均接近真实出水水质，各出水水质指标的相对误差均小于10%。本次模型校正一共调整了12个运行参数，如表2所示。表2模型运行参数率定推荐值修正值自养Ko20.50.7异养KNO30.50.6自养KNH411.3PAOKP0.010.02PAOKmax0.340.37异养YH0.630.7自养YA0.240.26iN,xBM0.070.035ip,xBM0.020.03ip,sF0.010.008ip,xI0.010.02iTSS,BM0.750.92结果与讨论2.1混合液回流比对脱氮