收藏本站
《重庆大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

伟统活性污泥过程及其生物脱氮除磷改造的动力学模拟研究

卢培利  
【摘要】: 国际水协开发的活性污泥模型(Activated Sludge Model,ASM)作为污水处理工艺设计、污水处理厂运行管理和污水处理新技术、新工艺的研究开发等的新工具,自20世纪80年代中后期以来已在国外得到大量运用,但国内尚未见相关报道,还十分缺乏。本文基于Matlab平台和活性污泥2号模型开发了活性污泥过程模拟与仿真程序(Modeling and Simulating Program for Activated Sludge Model No.2,MSPASM2)并对重庆市唐家桥污水处理厂(WWTP)的运行和脱氮除磷改造进行了动态模拟研究,以期为该厂的运行管理和改造提供参考资料。 为解决活性污泥模型中微分方程求解问题,开发了基于Matlab平台的活性污泥2号模型模拟程序(MSPASM2),还开发了灵敏度分析程序,分析了主要出水指标(COD、TN、TP、NH4-N和NO3-N)对所有化学计量学系数、动力学参数和进水COD中快速降解基质和慢速降解基质之比值((Sa+Sf)/Xs)的灵敏度。灵敏度分析结果表明,有3个参数灵敏度的绝对值大于1.0,占7.5%;有11个参数灵敏度的绝对值大于0.5,占27.5%;剩下72.5%的参数灵敏度的绝对值小于0.5。 采用国际水协推荐的参数典型值作为初始值运行模拟程序,TN和TP的模拟值与实测值基本一致,而对于COD,两者之间存在较大的差距。根据灵敏度分析结果,在调整了3个参数的典型值以后,即水解速度常数Kh的值由3.00d-1调整为2.85d-1,XS的饱和系数Kx的值由0.10gCODg-1COD调整为0.13gCODg-1COD,异养菌衰减速度常数bH的值由0.40 d-1调整为0.48 d-1,使模拟值和实测值取得了较好的吻合。校核后模型的连续多日运行状况的动态模拟结果表明, ASM NO.2能够很好的模拟唐家桥WWTP的运行状态。利用经校核和验证的模型,预测了唐家桥WWTP运行条件(流量Q、进水COD浓度、曝气池溶解氧浓度DO和温度)变化时出水水质情况,为污水厂的日常管理提供了参考。模拟结果同时表明该厂尚有一定的污水处理潜力未能得到利用。 针对唐家桥WWTP现有单一好氧工艺脱氮除磷效率低的实际情况,希望在不增加大的基建投资的前提下,研究了通过运行方式的改变(A/O(anoxic-oxic,缺氧-好氧)生物脱氮工艺和A2/O(anaerobic-anoxic-oxic,厌氧-缺氧-好氧)同时脱氮除磷工艺)来提高其脱氮除磷效果。运用所开发的程序模拟预测各种方案的处理效果,寻求最佳运行控制参数,包括混合液内回流比R、缺氧区溶解氧浓度DO1和各区体积比。结果表明:(1)将现有曝气池前端1/4控制为缺氧而形成A/O工艺,缺氧区溶解氧浓度为0.10mg/L,混合液内回流比为100%,可以使TN去除率由原来的34.2%上升到58.6%,提高24个百分点,COD仍能达标,TP基本不受影响;(2)将现有曝气池前端12%控制为厌氧区,24%控制为缺氧区,缺氧区溶解氧浓度为 WP=5 0.10mg/L,混合液内回流比为100%,可以使TN去除率由原来的34.2%上升到62.1%,提高约28个百分点,TP去除率由原来的41.7%上升到78.3%,提高37个百分点。(3) 倒置A2/O工艺与常规A2/O工艺的出水水质基本相当,但倒置A2/O工艺在工程实践中更易于实现。 研究结果表明,基于Matlab平台开发的活性污泥2号模型模拟与仿真程序(MSPASM2)能够很好地模拟城市污水处理厂传统活性污泥过程的运行,能够为传统活性污泥过程的生物脱氮除磷改造提供具有重要价值的参考资料,值得在我国进行进一步的深入研究和推广应用。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:X703

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 方芳,郭劲松,朱建军;基于LabVIEW的推流式活性污泥法动态仿真研究[J];给水排水;2005年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚希博;基于遗传算法的ASM3参数估计研究[D];苏州科技学院;2014年
2 吴勇虎;城市污水生物处理活性污泥法仿真建模研究[D];北京化工大学;2012年
3 冯晶;二沉池污水处理过程的数值仿真及优化研究[D];湖南大学;2012年
4 王维;基于湍流条件下的简化河流水质1号模型试验研究[D];重庆交通大学;2011年
5 庄磊;双循环两相(BICT)生物处理工艺的建模及模拟研究[D];苏州科技学院;2010年
6 宗晶晶;双循环两相(BICT)生物处理工艺的建模方法研究[D];苏州科技学院;2009年
7 黄民清;CIBR工艺数学模型及模拟研究[D];华中科技大学;2009年
8 王海燕;抑制条件下好氧生物膜模型的建立及模拟[D];兰州大学;2007年
9 李文龙;活性污泥1号模型进水含碳组分的虚拟仪器研究[D];重庆大学;2007年
10 李振亮;二沉池一维通量模型及其应用[D];重庆大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王社平,王尊学,郑琴,刘丹松,马耀平,王小林,郭平侠,谢纯德;西安市邓家村污水处理厂改造工程设计[J];给水排水;2001年05期
2 李勇,黄勇,潘杨;泥龄对生物除磷效率影响的分析[J];苏州城建环保学院学报;2001年01期
3 杜英豪,黎耀,陶清;传统活性污泥法的脱氮除磷改造实践[J];给水排水;2000年09期
4 彭永臻,高景峰,隋铭皓;活性污泥法动力学模型的研究与发展[J];给水排水;2000年08期
5 高廷耀,周增炎;简易改造城市污水厂的脱氮除磷新工艺[J];同济大学学报(自然科学版);2000年03期
6 毕学军,高廷耀;生物脱氮除磷工艺好氧区硝化功能的强化试验[J];上海环境科学;2000年04期
7 屈计宁,金志刚,何群彪,刘远平;高效硝化细菌的富集技术研究[J];同济大学学报(自然科学版);1999年03期
8 汪慧贞,吴俊奇;活性污泥数学模型的发展和使用[J];中国给水排水;1999年05期
9 高廷耀;污水处理的新技术与新发展[J];上海环境科学;1999年04期
10 朱明权;利用COD指标进行活性污泥法系统的设计[J];中国给水排水;1999年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王翥田;车明凤;韩萍;;HYBAS工艺的脱氮效能及同步硝化反硝化分析[J];中国给水排水;2018年15期
2 梁沪莲;郭小雅;刘洋;刘传丽;宋志文;徐爱玲;;基于高通量测序的4种硝化细菌富集培养物微生物群落结构分析[J];微生物学通报;2017年09期
3 杨杰;;基于ASM1的污水处理厂计算机模型参数研究[J];天津建设科技;2017年04期
4 崔灿灿;;硝化菌富集技术及其应用的研究进展[J];轻工科技;2017年07期
5 池春榕;董姗燕;李齐佳;刘祖文;;活性污泥数学模型研究进展[J];有色金属科学与工程;2017年04期
6 陈甜;王雨飞;;关于中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺选择分析[J];科技创新与应用;2017年15期
7 张新国;王文娜;刘子裕;马国弟;李晓茹;;微量元素铁补充剂的研究进展[J];中国食品工业;2017年03期
8 杨小梅;张月;潘丹华;王羽华;李勇;;SRT对A~2/O-MBBR工艺中聚磷菌特性的影响[J];安全与环境学报;2017年01期
9 惠若瑾;黄明;;SBR工艺的MATLAB动态系统模拟仿真研究[J];安徽建筑大学学报;2016年06期
10 徐乾前;郑辉;饶思源;况力;刘氚;;两级A/O+BAF工艺用于城市污水处理厂升级改造[J];水处理技术;2016年06期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 周雪飞,顾国维;ASMs中易生物降解有机物(S_S)的物化测定方法[J];给水排水;2003年11期
2 陈莉荣,彭党聪;活性污泥数学模型入流组分测定及应用[J];冶金能源;2003年04期
3 甘立军,刘建勇,顾国维,李咏梅;AS M1中化学计量系数的测定与计算[J];中国给水排水;2003年01期
4 杨青,刘遂庆,甘树应;ASM3在城市污水处理厂改造中的应用[J];中国给水排水;2002年12期
5 张代钧,卢培利,陈丹琴,刘颖;传统活性污泥法COD去除及脱氮改造的模拟[J];环境科学学报;2002年04期
6 施汉昌,刁惠芳,刘恒,王玉珏,柯细勇;污水处理厂运行模拟、预测软件的应用[J];中国给水排水;2001年10期
7 季民,霍金胜,胡振苓,马文杰,刘文亚,张宝祥;活性污泥法数学模型的研究与应用[J];中国给水排水;2001年08期
8 黄勇,杨铨大,王宝贞,聂梅生;活性污泥生物反应动力学模型研究[J];环境科学研究;1995年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鲍建军;基于UML的艺术院校招生管理系统建模的研究与设计[D];合肥工业大学;2010年
2 李璐;基于响应面优化条件下柚皮对Pb~(2+)的吸附及固定化研究[D];湖南大学;2010年
3 高溢璟;基于ASM2的活性污泥模型研究与应用[D];重庆大学;2010年
4 付立静;辐流式沉淀池的数值模拟[D];合肥工业大学;2010年
5 沈宏伟;沉淀池数学模型与流体动力学分析[D];太原科技大学;2009年
6 宗晶晶;双循环两相(BICT)生物处理工艺的建模方法研究[D];苏州科技学院;2009年
7 陈园;氧化沟液固两相湍流反应动力学仿真系统[D];重庆大学;2008年
8 许兰娟;基于深层知识模型的间歇过程计算机辅助HAZOP方法研究[D];北京化工大学;2008年
9 李莲秀;CASS工艺处理造纸中段废水的建模研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 张园园;西安市邓家村城市污水Johannesburg工艺处理系统模拟及分析[D];西安建筑科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 杨双春;王晓珍;潘一;邓丹;刘国斌;张贵安;;国内外活性污泥模型研究进展[J];科技导报;2012年26期
2 乔俊飞;张颖;;活性污泥法污水处理过程动态仿真研究[J];系统仿真学报;2008年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨琦煜;基于SIMULINK平台的活性污泥法ASM2D模型的仿真研究[D];安徽建筑大学;2017年
2 徐长贺;新型斜板竖流式二次沉淀池的数值模拟[D];西安理工大学;2017年
3 张蓉;仿真软件在AAO、CAST和MBR污水厂的应用研究[D];重庆大学;2017年
4 郭世海;污水厂曝气系统的优化控制研究[D];昆明理工大学;2017年
5 王一然;基于I-ASM1的CASS工艺活性污泥法数学建模研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 张梦秋;基于软测量的污水水质预测系统[D];西北师范大学;2016年
7 张瑞芳;影响自激式除尘脱硫器的脱硫效率的研究[D];长春工业大学;2016年
8 张琪;活性污泥法城市污水处理系统的建模与仿真[D];北京化工大学;2015年
9 王瑞荣;基于多目标粒子群优化的活性污泥模型参数校正[D];华东理工大学;2015年
10 杨晓冬;基于贝叶斯核学习的软测量模型在浓密洗涤过程中的应用[D];东北大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈金声,史家梁,徐亚同;硝化速率测定和硝化细菌计数考察脱氮效果的应用[J];上海环境科学;1996年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴艳华;刘泰铃;陶光辉;;炭化活性污泥物理参数分析及安全性研究[J];宁夏农林科技;2012年04期
2 梁腾和;;硫酸铝投加对好氧段活性污泥性质的影响[J];净水技术;2017年09期
3 杨小俊;吴艳华;刘泰铃;武长城;蔡亚君;;炭化活性污泥深度污水处理试验研究[J];湖北农业科学;2011年11期
4 刘芳,陈秀华,顾国维;简化活性污泥数学模型在城市污水厂中的应用[J];环境工程;2005年02期
5 宋瑞平,刘红;活性污泥层在新型复合生物系统中的作用[J];中国给水排水;2003年01期
6 朱铁群,王国惠;用投菌法驯化活性污泥[J];华北水利水电学院学报;1999年01期
7 张琳,吴国庆,王增长,马明焕;固定化脱色菌-活性污泥的脱色性能研究[J];环境科学;1995年05期
8 李至时;;用活性污泥水解生产氨基酸[J];国外环境科学技术;1985年01期
9 陈文麟;;活性污泥对产蛋效果的影响[J];国外畜牧学(饲料);1987年06期
10 兆坤;;从废水中快速除去生物磷[J];生物技术通报;1987年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李芳捷;姜炳棋;Philippe Corvini;季荣;;四溴双酚A在硝化活性污泥中的降解及其产物研究[A];第七次全国土壤生物与生物化学学术研讨会暨第二次全国土壤健康学术研讨会论文集[C];2014年
2 梅承芳;李斯颖;孙国萍;曾国驱;许玫英;;快速生物降解性试验活性污泥酶活测定方法的优化及应用[A];中国毒理学会第六届全国毒理学大会论文摘要[C];2013年
3 董姗燕;姚重华;;活性污泥生物除磷模型研究进展[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
4 蔡春光;蔡伟民;;活性污泥胞外多聚物的提取及化学成分的研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
5 赵长容;邓欢欢;马美萍;葛利云;王红武;;活性污泥胞外聚合物提取方法的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
6 李芳捷;姜炳棋;Philippe Corvini;季荣;;四溴双酚A在硝化活性污泥中的降解及其产物研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
7 曾力希;王亚韡;江桂斌;;活性污泥中短链氯化石蜡的环境分布[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
8 吕军超;;W型污水泵及其在水处理中应用[A];中国水污染防治技术装备论文集(第四期)[C];1998年
9 雷建和;张竞新;;用神经网络方法实现废水处理的活性污泥过程的非线性状态观测[A];1992年控制理论及其应用年会论文集(下)[C];1992年
10 王闯;顾国维;王磊;;活性污泥数学模型及其在污水处理厂设计中的应用[A];土木工程与高新技术——中国土木工程学会第十届年会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邓国军;制药污水成为湖北环保新难题[N];中国环境报;2004年
2 钱大新;武石化废弃物“三泥”变成宝[N];中国石化报;2003年
3 本报记者 来洁;追踪污水变清的奥秘[N];经济日报;2009年
4 本报记者 王贵锁 刘元元 薛倩;让污水变成清亮水[N];衡水日报;2018年
5 本报记者 王丹云 通讯员 冯茂芬;资源“死”变“活”[N];中国冶金报;2008年
6 罗敏;用生物法进行污水处理[N];伊犁日报(汉);2007年
7 赵明;让浊水变清的功臣[N];科技日报;2001年
8 本报记者 桂运安;7个“婆婆”管不好1个污水厂[N];安徽日报;2010年
9 本报记者 李禾;给好技术一个好机会[N];科技日报;2015年
10 杨晓丹 柴润金 许洪全;应用节水技术 尝到增效甜头[N];中国石化报;2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王火青;多级AO强化生物脱氮工艺中N_2O释放特性及减量化研究[D];清华大学;2016年
2 于洁;四环素对好氧活性污泥的抑制及对活性污泥四环素抗性的影响研究[D];南开大学;2014年
3 李冰;影响活性污泥产率的环境因素研究[D];中国海洋大学;2006年
4 高志广;城市污水脱氮除磷过程模拟及工艺优化运行研究[D];同济大学;2007年
5 丁文川;低强度超声波辐射活性污泥的生物效应及其应用试验研究[D];重庆大学;2007年
6 董国日;序批式活性污泥工艺(SBR)自动化控制及工艺性能研究[D];中南大学;2007年
7 鞠兴华;城市污水活性污泥生物脱氮模型及模拟研究[D];西安建筑科技大学;2008年
8 吕振华;四氢呋喃对淡水、污水和活性污泥的生态毒理效应及其生物降解[D];浙江大学;2008年
9 江映翔;紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究[D];昆明理工大学;2003年
10 李芳捷;四溴双酚A在好氧土壤和硝化活性污泥中的归趋和代谢研究[D];南京大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢培利;伟统活性污泥过程及其生物脱氮除磷改造的动力学模拟研究[D];重庆大学;2002年
2 徐双;活性污泥微生物群落结构及沉降性能研究[D];新疆大学;2018年
3 陈诗然;定量图像分析技术考察炼油废水对活性污泥沉降性能的影响[D];河北工程大学;2018年
4 金杭;主要造纸化学品的生物可降解性[D];浙江理工大学;2012年
5 张雨婷;定向驯化和超声处理活性污泥加速喹啉的单加氧反应[D];上海师范大学;2018年
6 刘彤;重金属对活性污泥释放溶解性微生物产物影响的研究[D];西安理工大学;2018年
7 葛文杰;复合铁酶促活性污泥强化脱氮除磷技术及其生物学机制研究[D];青岛理工大学;2018年
8 孟妮娜;基于氮稳定同位素分馏原理的活性污泥脱氮性能评价研究[D];西安建筑科技大学;2018年
9 蔡意祥;环丙沙星在厌氧和好氧活性污泥上的吸附降解研究[D];湖南农业大学;2017年
10 王锦芬;活性污泥中三氯卡班降解菌的分离鉴定及降解特性研究[D];华侨大学;2018年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026