活性污泥2号模型的应用与校正(1)
2014-09-02 01:01
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摘要：采用国际水质协会提出的活性污泥2号模型，以matlab为工具
摘要：采用国际水质协会提出的活性污泥2号模型，以matlab为工具编制计算软件，采用该软件对常州市污水厂进行计算，在输入典型的动力学和
化学计量参数值后，计算结果表明出水codcr指标大部分得到较好的模拟，但nh3－n、tp和tn出水指标模拟值与实际值有差异。通过对参数灵敏度的分析，在考虑温度影响的条件下，进行模型校正，模型校正后，预测精度得到显著提高。
关键词：城市污水 活性污泥法
数学模型 application and calibration of activated sludge model no. 2
abstract: the activated sludge model no.2 given by iawq and the calculating software developed by using matlab as the tool were used in calculating changzhou sewage treatment plant. with the input of typical ki-netic and stoichiometric parameters, the results of the calculation showed that most of the codcr, figures of the outlet water had been well simulated while there had been differences between the simulation values and the actual values of the nh3-n, tp and tn figures of the outlet water. having analyzed the sensitivity of the parametersand taken into consideration the effect of temperature, the model was then calibrated. after the calibration of themodel, the accuracy of simulation was significantly improved.
key words: municipal sewage; sewage treatment; activated sludge method; mathematical model 国际水质协会（iawq）于1995年推出了活性污泥 2号模型[1]（activated sludge modd no.2，asm2），asm2是活性污泥1号模型[2](activated sludge model no.1，asm1）的扩展，并沿用了该模型的概念，它包含碳有机物氧化、脱氮和生物除磷
处理过程，共有19种组分、19种反应、22个化学计量系数及42个动力学参数。asm2无论是在污水厂的设计、运行管理、改造，还是在废水处理技术的研究和开发方面均有重要的使用价值，在国外已得到了成功广泛的使用[3]。我国在这方面起步很慢，本研究对asm2在我国城市污水厂的实用性进行了验证。
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模型所用的污水进出水数据来自常州城北污水厂，污水厂采用a2／o工艺，设计流量为5×104m3／d，生物反应池的水力停留时间为11.5h，污泥负荷为0.15kg［bod5]（kg［mlss］.d），污泥的质量浓度为3500mg／l，固体平均停留时间为20d，污泥回流比100％，厌氧池体积为2900m3，缺氧池体积为5800m3，曝气池体积为14500m3。由于该污水厂具有除磷脱氮功能，而asm1没有考虑除磷过程，所以采用asm2进行模拟研究。污水处理流程的简化表示如图1所示：
1 模拟计算结果 此稳态计算程序利用matlab[4-6]软件为平台，并根据asm2对常州污水厂运行条件进行简化。假定该厂的供气量可以满足好氧池中微生物生化反应所需要的氧气量，即假定曝气池中溶解氧组分的取值恒定在2.0mg／l，饱和溶解氧的质量浓度为8.637mg／l（20℃），系统的操作温度恒定，二沉池不考虑微生物的物质代谢活动，仅起固液分离作用且无活性污泥的积累。在这基础上，将2000年1－12月进水组分输人模型中，可以得到出水的codcr，nh3－n，tn，tp的稳态结果，模拟结果见图2--图5。
从图2一图5中可以看到，codcr，nh3－n，tn，tp模拟值与污水厂的实测值基本相符。codcr的最大相对误差36.5%发生在12月份，差值为16.11mg／l，其它11个月份相对误差在30％之内，其中1，2，3，5月的相对误差控制在10％之内，因而较好的模拟了codcr值。
