活性污泥数学模型（ASM3）及其计算机模拟研究

发布时间：2017-05-30 08:08

  本文关键词：活性污泥数学模型（ASM3）及其计算机模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 国际水协开发的活性污泥模型为城市污水生物处理系统的设计优化和运行提供了一个有价值的工具,并在欧美得到了成功而广泛地应用,但在国内应用相对较小,尚处于起步阶段。本文将ASM3和迁移方程相结合,构建活性污泥模型。研究内容包括了建模平台的选择、数学模型的建立、模型的校正和验证。 首先回顾了活性污泥数学模型的发展历史,逐一介绍了历史上比较有影响的机理模型、稳态模型和动态模型,清楚地勾勒出活性污泥数学模型的发展轨迹。 然后在WindowsXP操作系统上,采用Visual Basic 6.0语言编写A/O脱氮工艺模拟器。接着分析了所有化学计量学系数、动力学参数对主要出水指标COD、氨氮和硝氮的灵敏度。灵敏度分析结果表明,只有有限的参数对出水水质有重要的影响。 水质特性分析是模型应用于实际模拟的前提和基础,本文探讨了水质特性的测定理论及方法,针对实际的生活污水进行了试验研究和测定。含碳组分的测定结果表明:水样中S_I、S_S、X_S、X_I占总COD的平均比例分别为5.47%、15.43%、64.57%和14.53%。 采用国际水协推荐的参数典型值,运行模拟器,COD、氨氮和硝氮的模拟值与实测值之间存在一定的差距,根据灵敏度分析结果,调整了3个参数的典型值以后即f_(X_I)调整为0.25, i_(N , XS)调整为0.035,μ_A调整为1.07,使模拟值和实测值取得了较好的吻合。 最后,将校正后的模拟器应用于实际运行的A/O脱氮工艺,分别对其进行了稳态和动态模拟研究,并取得了与实测值较为接近的结果,验证了模型的可靠性。
【关键词】：活性污泥数学模型 模拟研究 ASM3 A/O脱氮工艺
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题研究目的及意义8-9
• 1.2 课题主要研究内容及技术路线9-12
• 1.2.1 主要研究内容9
• 1.2.2 技术路线9-12
• 第2章 活性污泥数学模型的发展和应用12-20
• 2.1 有关基本概念12-13
• 2.2 活性污泥数学模型的发展历程13-20
• 2.2.1 微生物模型13-14
• 2.2.2 传统的活性污泥数学模型14-16
• 2.2.3 活性污泥动态模型16-20
• 第3章 A/O 脱氮工艺数学模型的建立20-42
• 3.1 活性污泥3 号数学模型（ASM3）20-32
• 3.1.1 模型组分21-23
• 3.1.2 模型反应过程及其动力学速率表达式23-25
• 3.1.3 模型典型的动力学参数值25-26
• 3.1.4 模型化学计量学26-30
• 3.1.5 模型的局限30-31
• 3.1.6 ASM3 与ASM1 的比较31-32
• 3.2 A/O 脱氮工艺流程32-34
• 3.3 A/O 脱氮工艺模拟器的建立34-35
• 3.3.1 模拟器的假设条件34
• 3.3.2 模拟器的总体结构34-35
• 3.4 A/O 脱氮工艺模拟器的求解35-39
• 3.4.1 反应污染物的迁移扩散方程35-36
• 3.4.2 源漏项用ASM3 表述的迁移方程36-38
• 3.4.3 差分方程的线性化38-39
• 3.5 A/O 脱氮工艺模拟器的设计39-42
• 第4章 模型组分的确定及灵敏度分析42-52
• 4.1 入流组分的确定42-48
• 4.1.1 含碳组分的划分42-47
• 4.1.2 其他入流组分的确定47-48
• 4.2 灵敏度分析48-52
• 4.2.1 灵敏度分析的方法48-49
• 4.2.2 灵敏度分析结果49-52
• 第5章 实际运行A/O 脱氮工艺的模拟研究52-62
• 5.1 稳态模拟52-57
• 5.1.1 入流组分和参数的确定52-53
• 5.1.2 模型校正53-55
• 5.1.3 稳态模拟结果分析55-57
• 5.2 动态模拟57-62
• 5.2.1 入流组分和参数的确定58-59
• 5.2.2 动态模拟浓度——时间结果分析59-62
• 结论62-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文68-69
• 致谢69

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈庆彩;史江红;李泽兵;吴唯;李军;;分段进水A/O工艺运行优化研究[J];中国给水排水;2012年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 王艳;废水生物处理过程中有机物去除模式的研究[D];燕山大学;2011年

2 李娜;污水处理中溶解氧智能控制的研究与设计[D];辽宁科技大学;2012年

3 夏伟;基于改进遗传算法的活性污泥数学模型参数校正[D];华东理工大学;2013年

  本文关键词：活性污泥数学模型（ASM3）及其计算机模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：406713