城市污水活性污泥生物脱氮模型及模拟研究
发布时间:2021-07-17 15:29
利用数学模型和数值计算对城市污水处理厂生物处理系统进行系统分析、模拟、设计、控制和诊断是目前水污染控制领域研究的热点。本文以国际水协会(IWA)1号模型(ASM1)为对象,首先对其系统构成进行解析,然后进行组分和参数敏感度分析以及模型多参数估计,在此基础上,探讨模型组分和参数的测定方法,最后采用ASM1对四级分段进水A/O生物脱氮系统进行了模拟研究。建立了敏感度方程,采用COST模拟基准,对ASM1模型参数和组分进行了敏感度分析,获得了参数不确定性对系统整体性能影响的定量分析结果:5个化学计量参数中,YH对模拟结果的影响最大,敏感度最高;14个动力学参数中,敏感度较大的参数依次为μA、bH和kh;模型组分中对出水COD、SS、氨氮和总氮影响最大的分别为SI、Xs、SNH和Xs。敏感度分析结果为ASMl应用中参数的选择、取值提供了可行的依据。针对ASM1中参数多,且与出水水质关系的复杂性,采用遗传算法对其进行最优估...
【文章来源】:西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】:150 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
‘理想反应器模型
重于模型的等效性,并希望所提出的模型便于数学处理。常用方法是通过理想反应器模型串联、组合、并联甚至要加入死区模型和短流模型等来实现的,最后根据流体在反应器中的停留时间分布(考虑组合的次序)、宏微观混合状况分析,一般就能得到比较满意的实际反应器水力学模型。根据实际反应器流态的特点,采用较多的模型有CSTR串联模型和轴向扩散模型。CSTR串联模型就是将实际反应器看成是由n个CSTR反应器(其总容积等于实际反应器的容积)串联而成的。轴向扩散模型是在理想推流的基础上考虑了轴向扩散,所以更符合实际情况。但该模型求解比较复杂,没有解析解,只有通过数值求解的方法求得其数值解。因此,在实际应用中往往采用多级完全混合式串联模型[85]。实际反应器并不能实现象理想反应器假设的那样各处完全混合,也不能达到瞬时的扩散混合,流体一般是经过多个不同混合效果的区域后被排出系统。基于以上事实考虑,将反应器分割成多个理想CSTR,通过串联组合,以达到更接近实际情况,这就是多级完全混合式串联模型的思想基础。
二度范-151劝.1认且闷.OL卜心.0>2养菌产率系数场对溶解氧的影响较大,第一个缺氧池和最后一个好氧达到4级。异养菌的产率高,意味生成单位量的微生物所消耗的有机物物的降解速率降低,因此对氧的消耗量减少,溶解氧浓度增大,因此勒感度为正值。异养菌产率系数场增大,则异养菌生长加快,必然直接导致异养菌浓度养菌衰减产生颗粒态的代谢产物朴,这部分产物不能降解,除了随剩余外,会在系统中积累。所以XBH和朴都受场变化的直接影响,敏感度也3级。根据式(3一2)计算得到AsMI化学计量参数的总敏感度,异养菌产率系数场大,其它4个化学计量参数与之相比都很小(图3.2)。
【参考文献】:
期刊论文
[1]环境模型参数识别方法研究综述[J]. 王建平,程声通,贾海峰. 水科学进展. 2006(04)
[2]活性污泥工艺传统设计方法中存在问题的探讨[J]. 周传庭,杨海真. 工业用水与废水. 2006(02)
[3]A/O工艺分段进水生物脱氮技术分析[J]. 王社平,于莉芳,韩光辉,朱海荣,彭党聪. 工业用水与废水. 2006(01)
[4]生化需氧量(BOD)测定方法进展[J]. 李华玲,杜秀月,冉敬文,关琦. 盐湖研究. 2005(03)
[5]活性污泥系统优化设计对不确定性参数的灵敏度研究[J]. 蒋茹,曾光明,黄国和,谢更新. 环境污染与防治. 2004(06)
[6]活性污泥数学模型ASM1在工程设计中的应用(中)[J]. 刘振江. 山西建筑. 2004(22)
[7]数学仿真模型在废水处理自动控制中的应用[J]. 陈智均,赵云霞. 山西建筑. 2004(19)
[8]优化分段进水生物脱氮工艺设计参数[J]. 祝贵兵,彭永臻,周利,马勇,张新兰. 中国给水排水. 2004(09)
[9]数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(下)[J]. 郝晓地,甘一萍,周军,Markvan Loosdrecht. 给水排水. 2004(06)
[10]数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(上)[J]. 郝晓地,甘一萍,周军,Mark van Loosdrecht. 给水排水. 2004(05)
博士论文
[1]活性污泥法工艺系统优化设计模型及应用研究[D]. 庞子山.重庆大学 2004
硕士论文
[1]反应器流动模型仿真及物料平衡模拟[D]. 李烈锋.重庆大学 2004
[2]城市污水活性污泥系统模拟[D]. 李志颖.西安建筑科技大学 2003
本文编号:3288442
【文章来源】:西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】:150 页
【学位级别】:博士
【部分图文】:
‘理想反应器模型
重于模型的等效性,并希望所提出的模型便于数学处理。常用方法是通过理想反应器模型串联、组合、并联甚至要加入死区模型和短流模型等来实现的,最后根据流体在反应器中的停留时间分布(考虑组合的次序)、宏微观混合状况分析,一般就能得到比较满意的实际反应器水力学模型。根据实际反应器流态的特点,采用较多的模型有CSTR串联模型和轴向扩散模型。CSTR串联模型就是将实际反应器看成是由n个CSTR反应器(其总容积等于实际反应器的容积)串联而成的。轴向扩散模型是在理想推流的基础上考虑了轴向扩散,所以更符合实际情况。但该模型求解比较复杂,没有解析解,只有通过数值求解的方法求得其数值解。因此,在实际应用中往往采用多级完全混合式串联模型[85]。实际反应器并不能实现象理想反应器假设的那样各处完全混合,也不能达到瞬时的扩散混合,流体一般是经过多个不同混合效果的区域后被排出系统。基于以上事实考虑,将反应器分割成多个理想CSTR,通过串联组合,以达到更接近实际情况,这就是多级完全混合式串联模型的思想基础。
二度范-151劝.1认且闷.OL卜心.0>2养菌产率系数场对溶解氧的影响较大,第一个缺氧池和最后一个好氧达到4级。异养菌的产率高,意味生成单位量的微生物所消耗的有机物物的降解速率降低,因此对氧的消耗量减少,溶解氧浓度增大,因此勒感度为正值。异养菌产率系数场增大,则异养菌生长加快,必然直接导致异养菌浓度养菌衰减产生颗粒态的代谢产物朴,这部分产物不能降解,除了随剩余外,会在系统中积累。所以XBH和朴都受场变化的直接影响,敏感度也3级。根据式(3一2)计算得到AsMI化学计量参数的总敏感度,异养菌产率系数场大,其它4个化学计量参数与之相比都很小(图3.2)。
【参考文献】:
期刊论文
[1]环境模型参数识别方法研究综述[J]. 王建平,程声通,贾海峰. 水科学进展. 2006(04)
[2]活性污泥工艺传统设计方法中存在问题的探讨[J]. 周传庭,杨海真. 工业用水与废水. 2006(02)
[3]A/O工艺分段进水生物脱氮技术分析[J]. 王社平,于莉芳,韩光辉,朱海荣,彭党聪. 工业用水与废水. 2006(01)
[4]生化需氧量(BOD)测定方法进展[J]. 李华玲,杜秀月,冉敬文,关琦. 盐湖研究. 2005(03)
[5]活性污泥系统优化设计对不确定性参数的灵敏度研究[J]. 蒋茹,曾光明,黄国和,谢更新. 环境污染与防治. 2004(06)
[6]活性污泥数学模型ASM1在工程设计中的应用(中)[J]. 刘振江. 山西建筑. 2004(22)
[7]数学仿真模型在废水处理自动控制中的应用[J]. 陈智均,赵云霞. 山西建筑. 2004(19)
[8]优化分段进水生物脱氮工艺设计参数[J]. 祝贵兵,彭永臻,周利,马勇,张新兰. 中国给水排水. 2004(09)
[9]数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(下)[J]. 郝晓地,甘一萍,周军,Markvan Loosdrecht. 给水排水. 2004(06)
[10]数学模拟技术在污水处理工艺设计、优化、研发中的应用(上)[J]. 郝晓地,甘一萍,周军,Mark van Loosdrecht. 给水排水. 2004(05)
博士论文
[1]活性污泥法工艺系统优化设计模型及应用研究[D]. 庞子山.重庆大学 2004
硕士论文
[1]反应器流动模型仿真及物料平衡模拟[D]. 李烈锋.重庆大学 2004
[2]城市污水活性污泥系统模拟[D]. 李志颖.西安建筑科技大学 2003
本文编号:3288442
本文链接:https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3288442.html