基于仿真模拟的A_A_O工艺优化设计_王国华

基于仿真模拟的A/A/O工艺优化设计王国华,张辰,沈昌明,陈嫣(上海市政工程设计研究总院,上海200092)摘要:通过对污水处理过程的仿真模拟,对A/A/O工艺中的厌氧、缺氧、好氧停留时间比和设计运行参数进行了优化。结果表明,利用仿真模拟技术可有效优化污水厂的设计,降低污水厂的建设费用和运行费用。在冬季,当A/A/O工艺中厌氧、缺氧、好氧停留时间比为1∶1∶6,MLSS浓度为5000mg/L时,反应池的总体积为22000m3;在夏季,当厌氧、缺氧、好氧停留时间比为1∶1∶2,并适当降低好氧区的溶解氧浓度时,系统的脱氮除磷效果显著提高,不仅节约了33%的供气量,同时也减少了50%的污泥回流量。关键词:A/A/O工艺;仿真;优化中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2009)21-0095-03OptimalDesignofA/A/OProcessBasedonSimulationWANGGuo-hua,ZHANGChen,SHENChang-ming,CHENYan(ShanghaiMunicipalEngineeringDesignGeneralInstitute,Shanghai200092,China)Abstract:Throughthesimulationofsewagetreatmentprocess,theratioofanaerobic,anoxicandaerobicretentiontimesandthedesignparametersofA/A/Oprocesswereoptimized.TheresultsshowthattheuseofsimulationtechnologycaneffectivelyoptimizeWWTPdesignandreducetheconstructionandoperationcostsofWWTP.Inwinter,whentheratioofanaerobic,anoxicandaerobicretentiontimesofA/A/Oprocessis1∶1∶6,andMLSSconcentrationis5000mg/L,thetotalvolumeofreactiontankis22000m3.Insummer,whentheratioofanaerobic,anoxicandaerobicretentiontimesofA/A/Ois1∶1∶2,andtheDOconcentrationisreducedproperly,theremovalefficiencyofnitrogenandphosphorusinthesystemisimprovedobviously.Theairsupplyquantityisreducedby33%,andthesludgereturnflowisreducedby50%.Keywords:A/A/Oprocess;simulation;optimization基金项目:上海市科委资助项目(072312003);上海市青年科技启明星计划项目(07QB14032)A/A/O工艺是我国大中型污水处理厂的主要处理工艺之一[1、2],多年的设计、运行实践表明,A/A/O工艺可达到较好的脱氮除磷效果,并具有投资小、运行稳定等特点。笔者对国内十余座污水厂的调研结果表明,目前A/A/O工艺的设计主要存在两个问题:厌氧、缺氧、好氧停留时间比不协调;设计运行参数未优化。在污水处理仿真技术诞生以前,污水厂的设计一般通过中试来进行模拟及优化,自从国际水协(IWA)推出ASM系列模型以来,污水处理过程仿真就成为了污水处理领域的研究热点[3～6],目前比较流行的仿真软件有GPS-X、WEST、Biowin等。笔者以GPS-X软件为例,生化反应模型采用ASM2D、沉淀池模型为一维分层模型,模型的关键·95·第25卷第21期2009年11月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.21Nov.2009参数根据国内部分A/A/O工艺污水厂的历史数据进行系统校正,模拟的精度可满足设计结果验证的需要。1A/A/O工艺1.1A/A/O工艺的初始计算污水厂的设计首先要明确水量、水质、温度和出水标准。我国冬季和夏季的水温、水质相差很大,上海某污水厂的进水水质见表1。表1上海某污水厂的进水水质Tab.1InfluentqualityofasewageplantinShanghai项目水温/℃COD/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)NH+4-N/(mg·L-1)TN/(mg·L-1)TP/(mg·L-1)COD/TN冬季124502003045510夏季24280190253857.37冬、夏两季水质的COD浓