活性污泥1号模型在焦作市污水厂的应用研究_李东艳

活性污泥1号模型在焦作市污水厂的应用研究李东艳,杨国洲(河南理工大学资源环境学院,河南焦作454003)＊摘要:活性污泥数学模型广泛应用于污水处理厂的设计与运行控制.为优化焦作市污水处理厂氧化沟工艺的运行条件,基于活性污泥1号模型,以缺氧区体积、混合液回流比、溶解氧等参数构成不同工况,进行了稳态模拟分析.结果表明,最佳工艺参数组合为缺氧区与好氧区体积比为1∶2,内循环回流比200%,好氧区溶解氧质量浓度维持在3.0mg/L,出水达到国家二级标准.选定工艺条件下,污水厂运行能耗低,系统对水量和水质负荷变化的耐冲击能力较强.关键词:活性污泥;数学模型;氧化沟工艺;能耗中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:1673-9798(2008)06-0716-05Applicationoftheactivatedsludgemodel(ASM1)inJiaozuowastewatertreatmentplantLIDong-yan,YANGGuo-zhou(InstituteofResources＆Environment,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454003,China)Abstract:Activatedsludgemodels(ASMs)havebeenwidelyappliedinwastewatertreatmentplantdesignandcontrol.ASM1wasusedtooptimizethecontrolstrategyofoxidationditchinJiaozuowastewatertreatmentplant.Theinfluenceofthreeparametersoneffluentquality,includinganoxiczone,mixtureliquidcircumflu-enceandDO,wereanalyzedthroughsimulation.Accordingtothesimulationanalysisoftheeffluentunderdifferentcondition,theideal,whichoperatingparametersaretheratioofanoxiczoneandaerationzoneof1∶2,mixtureliquidcircumfluencepercentof200%,theDOofaerationzoneof3.0mg/Lrespectivelyareputforward.Underthiscondition,theenergyconsumptionisreducedandthecapacityagainstshockloadisin-creased.Keywords:activatedsludgeprocess;mathematicalmodel;oxidationditchsystem;energyconsumption0引言1967年,第一座卡鲁塞尔氧化沟在荷兰成功实施.卡鲁塞尔氧化沟具有脱氮除磷、运行简单、处理成本低等优点.至今,已有1000多座卡鲁塞尔氧化沟在世界各地建成用于生活废水和工业废水的处理.氧化沟系统的运行费用主要包括曝气、混合及推流设备的能耗,占总费用的70%左右.对于运行中的活性污泥系统,提出合理的运行策略,控制曝气设备的运行时间,将有效地降低运行成本.由于活性污泥系统是一个复杂的生化学反应系统,且水质、水量负荷变化大,因而能够描述活性污泥系统反应过程的数学模型成为具有实用价值的工具[1-3].活性污泥数学模型主要有3方面的用第27卷第6期2008年12月河南理工大学学报(自然科学版)JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Vol.27No.6Dec.2008＊收稿日期:2008-06-09基金项目:河南省科技攻关项目(0624440037)作者简介:李东艳(1971-),女,河南沁阳人,副教授,博士,从事环境污染防治方向的教学科研工作.DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2008.06.014途:(1)学习,通过对模型的学习,增强对活性污泥系统的理解;(2)设计,通过数学模型的模拟,优选污水处理厂的设计方案;(3)过程优化与控制,预测不同控制策略下污水厂的运行结果,选择出水达标且运行成本低的方案[4].活性污泥数学模型是国际水质协会(IWA)采用偏微分方程组的形式,描述活性污泥系统生物反应的运行过程和状态而建立的模型[1,5-7].模型全面考虑了影响生物反应的各种水质组分,将各种生物反应过程有机地组合在一起,较真实地反应了活性污泥系统生物反应过程的数学模式.自1987年起,IWA陆续