發(fā)布時(shí)間：2020-06-25 07:36

【摘要】：以六箱一體化工藝為例,建立了基于ASM 2d(activated sludge process 2d,活性污泥工藝2d)的數(shù)學(xué)模型,并研究其在脫氮除磷中的應(yīng)用.在HRT(水力停留時(shí)間)為16 h的工況下,利用靈敏度分析挑選了含有7個(gè)參數(shù)的待優(yōu)化參數(shù)集,通過使用遺傳算法優(yōu)化校正函數(shù)的方式進(jìn)行校正計(jì)算,獲得了校正后的六箱一體化工藝模型,并在HRT為20和24 h下對該模型做了進(jìn)一步驗(yàn)證.結(jié)果表明,校正后的模型對出水水質(zhì)的預(yù)測性較好,在HRT為16 h下,出水ρ(CODCr)、ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(NH4+-N)的模型計(jì)算值與實(shí)測值間的絕對差值較小,分別為1.96、0.83、0.06和0.24 mg湓L.在校正后模型的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了HRT為20 h時(shí)各池中ρ(NH4+-N)、ρ(NO3--N)和ρ(PO43--P)在1個(gè)周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化,指出了影響該工藝處理效果的主要原因(如碳源不足的問題),并與通過試驗(yàn)分析得到的結(jié)果基本一致.
【圖文】：

容易［23］．為了克服這些困難，研究者提出了基于數(shù)學(xué)方法的系統(tǒng)分析法，主要是通過靈敏度分析法確定模型參數(shù)對計(jì)算結(jié)果的影響程度，進(jìn)而確定待調(diào)整的參數(shù)集［22，24］．六箱一體化工藝結(jié)合了UNITANK工藝和A2湓O(shè)工藝的優(yōu)點(diǎn)．該研究利用IWA發(fā)布的ASM2d模型對六箱一體化工藝進(jìn)行了模擬，并通過模型分析，研究了1個(gè)周期內(nèi)六箱一體化工藝的動(dòng)態(tài)變化，以期說明數(shù)學(xué)模型在六箱一體化工藝優(yōu)化分析中的應(yīng)用．1材料與方法1.1六箱一體化工藝六箱一體化工藝包括5個(gè)生化反應(yīng)池(池1～池5)和一個(gè)沉淀池，工藝流程如圖1所示，每個(gè)生化反應(yīng)池的尺寸為280mm×240mm×900mm，沉淀池的尺寸為360mm×280mm×900mm，有效水深均為700mm，池子之間共用池壁，可以減少投資．5個(gè)生化反應(yīng)池內(nèi)均安裝曝氣和攪拌裝置，可以根據(jù)工藝的需要實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧或者好氧狀態(tài)．工藝設(shè)有污泥回流泵，回流污泥和污水可以進(jìn)入5個(gè)生化反應(yīng)池中的任何一個(gè)．六箱一體化工藝采用周期性的運(yùn)行方式，每個(gè)周期包括上、下對稱的2個(gè)半周期，共6個(gè)階段．通過在不同階段進(jìn)行不同的操作，可以使每個(gè)池實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧或好氧狀態(tài)．在進(jìn)水、進(jìn)氣、污泥回流管路均安裝電磁閥，運(yùn)行方式可通過PLC(programmablelogiccontroller，可編程邏輯控制器)進(jìn)行控制．注:①—進(jìn)水;②—出水;③—排泥;④—回流污泥．圖1六箱一體化工藝流程Fig.1Configurationofsix-tankintegrativeactivatedsludgeprocess1.2工藝參數(shù)設(shè)置及試驗(yàn)數(shù)據(jù)六箱一體化工藝運(yùn)行溫度為10～12℃，污泥齡為13d，污泥回流比為0.3，兩點(diǎn)進(jìn)水時(shí)水量分配比為1∶1，階段1和階段4運(yùn)行時(shí)間為3h，階段2和階段5運(yùn)行時(shí)間為3h，階段3和階段6運(yùn)行時(shí)間為2h．許卓［25］研究了不同的HＲT(16、20、24h)對工藝處理效果的

的相對誤差分別為0.01和0.12，ρ(NH4+-N)的相對誤差分別為0.08和0.12．模型計(jì)算值與實(shí)測值之間的吻合程度較高，說明校正后的模型對出水水質(zhì)的預(yù)測性較好．表4模型參數(shù)校正結(jié)果Table4Correctionresultsofmodelparameters參數(shù)原值校正值qpp〔湓g湓(g·d)〕1.50.6μPAO湓d－11.01.9動(dòng)力學(xué)參數(shù)KPS湓(g湓m3)0.20.3μAUT湓d－11.02.5bAUT湓d－10.150.12化學(xué)計(jì)量學(xué)參數(shù)YPAO湓(g湓g)0.6250.987YPO4湓(g湓g)0.40.2注:參數(shù)原值及校正值均對應(yīng)20℃條件．圖2HＲT為16h下校正模型計(jì)算值與實(shí)測值的對比Fig.2ComparisonbetweenmodeloutputsandexperimentaldataunderHＲT16h圖3HＲT為20和24h下校正模型計(jì)算值與實(shí)測值對比Fig.3ComparisonbetweenmodeloutputsandexperimentaldataunderHＲT20and24h932

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本文編號：2729059