推流式A2O工艺数值模拟及其脱氮优化研究

摘要

针对城市污水混合垃圾渗滤液后经常出现的出水 TN浓度超标问题，以在我国污水处理领域广泛使用的推流式A2O工艺为研究对象，在分析其进水水质特性、工艺特征以及运行工况后，运用数值模拟的方法，构建了基于活性污泥数学模型ASM2d的推流式 A2O工艺模型，并对模型参数进行灵敏度分析与校正，验证了模型的可靠性。在此基础上模拟并分析了混合液回流比、污泥回流比和好氧段溶解氧对出水水质的影响情况，提出了A2O工艺强化脱氮优化运行控制方案。
　　研究根据改良型 A2O工艺推流特性以及多模式运行要求，以 ASM2d模型为模拟机理，运用污水处理仿真模拟软件 GPS-X搭建了推流式改良型 A2O工艺数学模型。采用静态模拟方法对反应器构建方案进行模拟，根据静态模拟结果对模型中所有化学计量学参数和动力学参数进行灵敏度分析。结合模型参数灵敏度分析结果与文献资料，运用GPS-X软件中自带的参数优化求解器，将自养菌最大比增长率?AUT由典型值1d-1调整为0.8d-1。参数调整后出水中 COD、TN和NH4+-N浓度模拟值与实测值的相对误差均满足要求。使用污水处理厂实际进水水质、水量进行动态模拟，出水 COD、TN以及 NH4+-N模拟值与实测值的相对误差分别为2.1％、2.6%和1.6%。模拟结果表明，调整校正后的模型能够很好的模拟该污水处理厂的运行。
　　影响 A2O工艺处理效果的主要因素有混合液回流比、污泥回流比和好氧段溶解氧，且均为易于调控的参数。因此在校正后的模型上对此三因素进行模拟试验，通过单因素试验和多因素正交试验考察混合液回流比、污泥回流比和好氧段溶解氧对A2O工艺系统去除 COD、TN和NH4+-N的影响。试验结果表明，混合污水强化脱氮最优工况工艺参数组合为：混合液回流比200%，污泥回流比100%，好氧段溶解氧3mg/L。模拟时段内出水 COD、NH4+-N和TN浓度全部稳定达到一级A标准。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 A2O工艺概述

1.3 活性污泥数学模型

1.4主要研究内容及技术路线

第2章 A2O工艺运行工况分析

2.1 污水厂简介

2.2 进水水质特性分析

2.3 本章小结

第3章 基于ASM2d的改良型A2O工艺数学模型构建

3.1 数学模拟平台的建立

3.2 ASM2d模型机理

3.3 静态模拟结果分析

3.4 参数的灵敏度分析

3.5 数学模型的检验

3.6 本章小结

第 4 章 A2O工艺出水水质影响因素模拟研究

4.1 A2O工艺出水水质影响因素识别

4.2 混合液回流比对A2O工艺影响模拟研究

4.3 污泥回流比对A2O工艺影响模拟研究

4.4 好氧段溶解氧对A2O工艺影响模拟研究

4.5 多因素协同控制对A2O工艺影响模拟研究

4.6 A2O工艺最佳工况分析

4.7 本章小结

结论与建议

结论

创新点

建议

参考文献

致谢

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