基于数学模型的活性污泥工艺试算法设计_周传庭

净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGYVol.30,No.5,2011October25th,2011净水技术2011，30（5）：127-129，150WaterPurificationTechnology活性污泥工艺的设计计算方法有三种：污泥负荷法、泥龄法和数学模型法。污泥负荷法和泥龄法是我国设计生物反应池的主要计算方法，也可以称之为传统设计计算方法。经过几十年的实践验证，传统设计方法的设计结果可靠，基本能够满足要求，但同时也暴露出很多缺点。数学模型法是以国际水污染研究与控制协会（IAWPRC，国际水协的前身）提出的活性污泥数学模型为基础，包括ASM1、ASM2、ASM2d和ASM3[1-4]。利用活性污泥数学模型进行设计有两种方法：试算法和优化法。试算法就是利用活性污泥数学模型对活性污泥工艺的进行模拟，通过不断的选取活性污泥工艺参数，代入模拟程序中，直到所选取的活性污泥工艺参数使出水满足出水标准为止，并在众多满足要求的方案中凭借经验选出最合理的方案作为最终结果。1A／O工艺传统设计假定待设计的污水处理厂为前置反硝化脱氮工艺，二沉池采用竖流式沉淀池，工艺流程见图1。平均日流量为10×104m3／d，日变化系数K=1.3，水温20℃，初沉池出水水质：总CODCr为450mg／L，BOD5为284mg／L，悬浮物SS为296mg／L，总凯氮TKN为50mg／L，碱度为6mol／m3。要求出水水质达到：BOD5≤20mg／L，SS≤20mg／L，CODCr≤60mg／L，NH+4-N≤3mg／L，TN≤12mg／L。采用污泥负荷法对A／O脱氮曝气池进行经验设计[5]，设计结果见表1。2传统设计结果的模拟利用依据活性污泥数学模型编制的模拟程序对传统设计方法的设计结果进行模拟，在这里直接采基于数学模型的活性污泥工艺试算法设计周传庭（上海市城市建设设计研究院，上海200125）摘要依据活性污泥数学模型编制的模拟程序对AO工艺进行模拟，对传统设计结果进行优化，通过调整生物反应池体积和设计运行参数，以达到降低污水厂的建设费用和运行费用的目的。经过优化设计后，生物反应池体积减少了40%，污泥回流比减少了50%，混合液回流比减少了32%，好氧池内溶解氧由2.0mg／L降低到1.2mg／L，污泥龄由9.7d提高到12d。关键词活性污泥工艺优化数学模型试算法设计中图分类号：TU992.3文献标识码：A文章编号：1009-0177（2011）05-0127-04TestingAlgorithmDesignofActivatedSludgeProcessBasedonMathematicalModelsZhouChuanting(ShanghaiUrbanConstructionDesignandResearchInstitute,Shanghai200125,China)AbstractSimulationofA／Oprocessbyusingsimulatorprogrambasedonactivatedsludgemathematicalmodelswasperformed.Optimizationoftraditionaldesignresultswasmade.Volumeofbioreactoranddesignoperationparameters,whichcanresultinreduc－inginvestmentandoperationcostofWWTP,wasadjusted.Afteroptimization,thevolumeofbioreactorcanbereducedby40%,sludgerefluxratiocanbereducedby50%,mixturerefluxratiocanbereducedby32%,DOofaerobictankcanbedecreasedfrom2.0mg／Lto1.2mg／L,andsludgeagecanbeincreasedfrom9.7daysto12days.Keywordsactivatedsludgeprocessdesignmathematicalmodelstestingalgorithmdesign[作者简介]周传庭（1980-），男，工程师，研究方向为环境工程。电话：13482299753；E-mail：13482299753@139.com。进水（Q0）缺氧池（V1）好氧池（V2）沉淀池（A）出水（Q4）剩余污泥（Qw）污泥回流（Rwai）混合液回流（Rnei）图1前置反硝化脱氮工艺流程图Fig.1FlowchartofLeadDentrifyingDenitrification127--DOI:10.15890/j.cnki.js