基于活性污泥数学模型的污水处理工艺动态模拟

资源与环境化工设计通讯ResourcesandEnvironmentChemicalEngineeringDesignCommunications·223·第45卷第4期2019年4月城市废水的增多使得污水的处理问题亟待解决，为更好地进行污水处理，专家和学者将数学模型引入污水处理工艺中[1]。通过描述不同单元工艺的状态变量及其在多种生物化学反应的过程，得到化学计量关系和动力学特征，实现污水处理。因此本文引入活性污泥数学模型，借助反应器动力学原理，进行基于活性污泥数学模型的污水动态处理工艺的模拟实验，并与传统模型处理工艺进行对照，对两种工艺的污水处理效果进行对比。结果表明，基于活性污泥数学模型的污水动态处理工艺能够在不事先进行试验的前提下，模拟污水处理的环境效果，进而确定各运行参数的适用范围，实现对污水介质的有效处理，较传统模型工艺的污水处理效果具备明显的优势，能够为实际污水处理工艺的设计与运行提供参考和依据。1建模与模拟污水处理工艺的动态模拟包含两个方面：一是活性污泥数学模型的建立；二是基于该模型的污水处理工艺的模拟运行[2]。1.1活性污泥数学模型建立建模过程中，将计算机平台作为实施某个特定污水处理的模型载体，并结合所有单元的反应器，建立活性污泥数学模型。并利用计算机对该模型进行模拟与校准[3]，以验证该模型的可行性。同时建立污水厂综合模型，将污水与污泥的回流液与摘要：以反应器动力学原理为基础，借助活性污泥数学模型，对污水处理工艺进行动态模拟实验，为增强实验结果的准确性，采用传统模型处理工艺作为对照。结果表明，基于活性污泥数学模型的污水处理工艺能够有效去除污水中的磷酸盐、氨氮化合物、硝态氮等污染介质，较传统模型处理工艺具有良好的污水处理能力。因此，该模型在污水处理工艺的优化设计与运行中具有较高的实用价值和良好的应用前景。关键词：反应器动力学；活性污泥数学模型；污水处理；动态工艺模拟中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1003–6490（2019）04–0223–02DynamicSimulationofWastewaterTreatmentProcessBasedonMathematicalModelofActivatedSludgePanDong-yang，LiuJing-ruiAbstract：Basedontheprincipleofreactordynamics，thedynamicsimulationexperimentofsewagetreatmentprocesswascarriedoutbymeansofthemathematicalmodelofactivatedsludge.Inordertoenhancetheaccuracyoftheexperimentalresults，thetraditionalmodeltreatmentprocesswasusedasacontrol.Theresultsshowthatthesewagetreatmentprocessbasedonthemathematicalmodelofactivatedsludgecaneffectivelyremovethecontaminatedmediasuchasphosphate，ammonianitrogencompoundsandnitratenitrogeninthesewage，whichhasbettersewagetreatmentcapacitythanthetraditionalmodeltreatmentprocess.Therefore，itcanbeconcludedthatthemodelhashighpracticalvalueandgoodapplicationprospectintheoptimizationdesignandoperationofwastewatertreatmentprocess.Keywords：reactorkinetics；activatedsludgemathematicalmodel；wastewatertreatment；dynamicprocesssimulation基于活性污泥数学模型的污水处理工艺动态模拟潘东阳，刘静瑞（信阳职业技术学院数学与计算机科学学院，河南信阳464000）收稿日期：2019–01–16作者简介：潘东阳（1983—），男，河南信阳人，讲师，主要研究方向为应用数学。难度，污水要再次实现资源的二次利用会相对更加困难，操作难度极高。4.2蚯蚓生态滤池蚯蚓生态滤池是近些年在西方国家逐渐发展并得以广泛应用的一种创新的生态污水处理技术系统，它的技术原理为：通过高效地利用人工的灵活建设功能，并应用在滤床里面从而建造出合理的生态环境或者有利于蚯