SUFR系统去除废水中COD和氮、磷的模拟

目前,以国际水协ASM系列(1～3号)为代表的活性污泥数学模型已经广泛地应用于污水处理厂的设计、改建和运行管理以及新工艺和新技术的开发研究.通过对废水组成的详细分析和模型参数的修正,运用ASM2模拟了SUFR(螺旋升流式反应器)系统中COD和氮、磷的去除.模拟结果表明:由模型所得出的模拟值与实测值拟合较好.说明ASM2能够反映COD和氮、磷在SUFR系统中的变化状况.当SUFR系统运行参数发生变化时,模型可以作为有效的预测平台.     

膜生物反应器处理蛋白废水的建模与预测

建立了一体式MBR,用于处理蛋白废水,在活性污泥3号数学模型(ASM3)的基础上,在Matlab平台下建立了适用于一体式MBR的数学模型仿真系统,并将其应用于一体式MBR的出水水质分析中.研究了一体式MBR数学模型的建立、模型的灵敏度分析和参数校正,并运用所建立的模型对一体式MBR不同进水水质下的运行进行了模拟.     

污水处理过程中模糊自适应广义预测控制方法

污水处理是一个复杂的生化反应过程,具有高度非线性、强耦合、不确定性等特点.本文以基于活性污泥1号模型(ASM1)的污水处理benchmark为研究对象,采用模糊模型描述污水处理过程,利用自适应辨识策略提高模型的精确度,以模糊自适应模型作为预测模型,提出了污水处理过程模糊自适应广义预测控制方法.仿真结果表明:采用的模糊自适应预测控制方法能有效地控制出水水质.     

应用ASM2D模型对曝气生物滤池工艺的模拟和优化

利用活性污泥模型2D号(ASM2D)建立曝气生物滤池处理工艺的计算模型,并通过灵敏度分析,对模型的动力学参数进行校正.校正后的模型对出水化学需氧量、氨氮、总氮、硝氮和总磷的模拟值与测量值基本一致.在所建模型的基础上分析甲醇投加量和回流比对出水总氮和硝氮的影响,结果发现表明,当甲醇的投加质量浓度为20 mg·L-1时,可...     

银川某污水厂工艺改造模拟研究

利用反应器生态系统的ASM2号数学模型及状态点分析法分析银川一污水处理厂的工艺.ASM2号模型将氧化沟分段模拟,模拟结果与实际水厂运行数据拟合良好;状态点分析法用于分析二沉池的运行工况;通过改变MLSS和活性污泥回流量,从而提高污水处理厂的出水水质;为水厂的改造提供数据支持.     

污水处理过程的多变量预测控制

提出了一种针对活性污泥法污水处理系统的多变量预测控制策略,并将该策略应用到污水处理的脱氮上,对污水中氨氮与硝酸氮浓度实施多变量预测控制。通过对国际水质协会活性污泥1号模型(A SM 1)的闭环计算机仿真表明,应用该算法可实现对污水中氮含量浓度的有效控制,减小系统输出的波动,稳定最终输出。     

单反应器活性污泥废水处理系统的优化

为了优化能量消耗和提高废水排出质量提出了基于活性污泥处理系统的模型.采用ASM1模型来模拟生物反应.对于仅有一个生物反应器的处理过程进行了模拟和优化,结果显示,优化后操作费用降低了约1/3,并且出口处的TSS、COD和BOD全部满足环境标准,然而由于处理系统不包括硝化和反硝化,TKN未满足出口环境标准.     

基于ASM3模型的一体式MBR出水水质模拟分析

将活性污泥3号模型(ASM3)与一体式MBR结合,采用Matlab/Simulink自行开发了可视化的仿真模拟程序,构建了活性污泥系统模型.将此程序应用于一体式MBR工艺,对其进行了稳态模拟、灵敏度分析和参数校正,并取得了与实测值较为一致的结果.同时利用模型分析了不同进水水质下反应器的出水水质结果,模拟结果与实际状况吻合较好.     

秸秆高温干式厌氧发酵的产气特性研究

试验用作物秸秆与活性污泥混合厌氧发酵制备沼气,研究了活性污泥与麦秸、玉米秸和稻草高温干式发酵的产气规律,加N素调节碳氮比(C/N)及添加生物炭对产气的影响.利用作物秸秆与活性污泥投加量1∶1,厌氧发酵原料总固体(TS)20%,在55℃下厌氧发酵.试验数据表明:1)产气从第5 d产气量开始增加,峰值均出现在第6~9 d,发酵15~25 d产气较为稳定,随后产气量缓慢下降.厌氧发酵7 d时,沼气中甲烷含量均能达到60%左右.按厌氧发酵时长45 d计算,稻草的产气量最大,单位TS累积产气量达到413.7 mL·g~(-1);玉米秸和麦秸的单位TS累积产气量分别为365.2 mL·g~(-1)、345.2 mL·g~(-1).2)调节发酵液的C/N至30∶1,可有效缩短沼气启动时间1~2 d;在沼气发酵微生物活性较低时,表现最为明显,可缩短沼气启动时间≥3 d且累积产气量最高可提高44.9%.3)在厌氧发酵液中添加4%(按发酵秸秆干基计算)的生物炭,并调节发酵液的C/N至30∶1,对麦秸厌氧发酵产气而言,累积产气量可提高38.5%,玉米秸和稻草的累积产气量分别提高6.2%和8.0%.     

ASM2D模型的多模式AAO工艺模拟和优化

利用活性污泥2D模型(ASM2D)构建厌氧-缺氧-好氧(AAO)多模式工艺的模型,通过灵敏度分析,对模型的动力学参数进行校正.通过改变工艺运行模式,排泥量、内回流比和外回流比,优化多模式AAO工艺.结果表明:该污水处理厂的最优工艺运行模式为改良式AAO模式;当控制排泥量为2 000 m³·d^-1时,内回流比为100%,外回流比为50%,出水COD_Cr、氨氮和总氮质量浓度等指标均可达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准;经过模拟和比较,曝气能耗比原来节省28.7%,内回流能耗相比原来节省37.3%.     

活性污泥模型碳氧化过程参数的呼吸法估计

以自行开发的混合呼吸仪对异养茵好氧降解有机物过程进行呼吸测量,结合数学拟合分别对实验室污泥和污水处理厂污泥碳氧化过程模型参数进行了识别与估计.结果表明,2种污泥各自3个组合参数估计值的变动系数CV分别在13%以内和8%以内,单参数估计值的CV分别在25%以内和10%以内,混合呼吸仪高的测试频率和测量精度能够改善参数估计精度.呼吸测量实验初始基质浓度和污泥浓度通过影响呼吸速率曲线特性(信息含量)而影响参数估计的精度,是此类实验中需要重点优化的条件.     

活性污泥模型进水COD组分的测定方法

活性污泥模型自推出以来就在欧美得到了广泛应用.为实现对活性污泥处理过程的准确模拟,需要提供包括COD组分在内的详细的水质特性参数.传统的COD指标因不能区分废水中的含碳有机物而需要进行进一步划分.为此,介绍了活性污泥模型对进水COD组分的划分,分析了这些组分的物理化学和生物学特性,回顾了每个COD组分的测定方法,评价了这些测定方法的优缺点,讨论了进水COD组分测试中存在的问题,并提出了测定方法的规范化、标准化思想.     

国内外厌氧消化模型研究进展

 厌氧生物法是一种适用于处理高浓度有机废水的高效低能耗的处理工艺,厌氧消化模型是表述兼性细菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水的过程模型。它是一个具有分解和水解、产酸、产乙酸和产甲烷等过程的复杂的结构化模型。本文主要介绍了国内外污泥厌氧消化模型的研究现状及其进展,模型包括厌氧消化1号模型(ADM1)、好氧活性污泥-厌氧消化模型(ASM1-ADM1)、单相中温-厌氧消化模型(SPMT-ADM1)、单相高温-厌氧消化模型(SPHT-ADM1)、两相-厌氧消化模型(TP-ADM1)、厌氧消化-活性污泥复合模型(ADM1-ASMs)、硫酸盐还原-厌氧消化模型(SR-ADM1)、硝酸盐还原-厌氧消化模型(NR-ADM1)、产气-厌氧消化模型(GPAE-ADM1)、沉淀池-厌氧消化模型(ST-ADM1)和抑制因子-厌氧消化模型(IK-ADM1)。对这些模型进行了综述,根据目前存在的不足对今后的研究方向提出了建议。     

活性污泥法动力学模型研究进展和展望

从模型的机理、功能和表述形式等方面对活性污泥法动力学模型的研究进展进行了全面的综述，详细介绍了发展进程中具有重要意义的几种模型：Eckenfelder模型、Mckinney模型、Lawrencd-McCarty模型、Andrews模型、WRc模型及国际水协的3套模型，分析比较了各自的优点和不足。结合环境微生物学研究成果和废水处理技术的发展方向，分析讨论了活性污泥法动力学模型研究需要解决的一些重要问题，提出今后的研究可能主要集中于废水组分的进一步细化、污水处理厂运行快速自动模拟预测及控制系统和污水处理厂设计自动化系统的开发与完善等方面，逐步缩小我国在模型使用方面与国外的差距。     

好氧活性污泥在升流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒化过程及机制

 采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以城市污水处理厂二沉池活性污泥为种泥,研究好氧絮状污泥的厌氧颗粒化过程及其机制.UASB在污泥负荷(SLR)0.25kg(COD)/(kg(VSS)·d)和水力负荷(HLR)0.1m³/(m²·h)的条件下启动后,通过分阶段缩短水力停留时间(HRT)的方式逐步将SLR和HLR提高到0.52kg(COD)/(kg(VSS)·d)和0.3m³/m²·h,经过150d的连续运行,成功培育出了厌氧颗粒污泥,系统对COD的去除率达到了95%以上.厌氧颗粒污泥的形成过程先后经历了污泥驯化期、微生物聚集体形成期、初生颗粒污泥形成期、次生颗粒污泥形成期、成熟颗粒污泥形成期5个时期.好氧絮状污泥的厌氧颗粒化机制整体上符合二次核学说,其中初生颗粒污泥的形成符合黏液学说,而次生颗粒污泥的形成机制与目前已报道的厌氧颗粒污泥形成机制不同,其内核是由初生颗粒污泥破碎后的碎片组成,产甲烷丝状菌和其他细菌通过插入碎片中或者附着于碎片表面的方式形成聚集体,并逐渐发展成为次生颗粒污泥.     

A_mO_n一体化工艺的脱氮除磷功能与优化设计

基于传统污水处理脱氮除磷工艺的原理设计出一体化脱氮除磷工艺.通过小试试验运行反应器并利用活性污泥2D模型对其进行设计优化.结果表明:反应器对生活污水中CODCr,NH3-N,总氮和总磷的去除率分别达到74.40%,93.15%,73.35%和33.20%.根据实验结果建立的工艺数学模型较好地模拟出了该反应器的功能,模型通过对反应器内厌氧、缺氧、好氧区的灵活组合可以实现对反应器的优化设计.该工艺占地面积小,出水能够达到国家二级排放标准,优化后能进一步提高出水水质.     

辛基酚对好氧活性污泥的活性抑制效应

以活性污泥比耗氧速率（specific oxygen uptake rate,SOUR）为考察指标,研究了辛基酚（Octylphenol,OP）对活性污泥活性的抑制效应及其主要影响因素.结果表明:辛基酚浓度达到8mg/L时对试验污泥活性存在轻微抑制效应,其抑制效应随辛基酚浓度增大而增大,当辛基酚质量浓度＞64mg/L时逐渐趋于平缓;辛基酚对污泥活性半数抑制质量浓度为38.6mg/L;一定辛基酚质量浓度下,辛基酚抑制效应主要影响因素有污泥浓度及作用时间;在离开辛基酚作用的环境后,受辛基酚抑制的污泥可在适当条件下恢复部分活性.