低负荷A/A/O工艺优化运行模式的数值模拟研究

摘要

由于南方城市雨水多，管道系统多为合流制，城市管网建造改造不成熟，多存在地下水渗漏情况，因此，造成大部分水厂实际处于低浓度运行条件。进水低浓度，致使微生物生长受限，出水效果往往不尽如人意。通过计算机软件进行数值模拟，得到保证水厂在低负荷条件下运行达标排放的最佳运行工况并实际进行验证，是本文的研究重点。 以A2/O工艺低浓度运行的实验室试验为研究对象，运用BioWin水处理仿真软件对该工艺进行建模和运行模拟研究。以实验室AAO工艺进水水质为模型入流数据，修改进水组分参数，初步模拟显示，模型出水COD与实际相符，但氨氮、总氮的出水均小于实测值，总磷的出水则略大于实测值。对模型进行敏感性分析，找出对模型出水影响较大的模型参数。调整动力学参数中氨氧化菌AOB的最大单位生长速率和好氧的衰减速率;聚磷菌PAO的最大单位生长速率、P限制条件下的单位生长速率、基质半饱合系数和P限制条件下的饱和系数;普通异养菌OHO的最大单位生长速率;化学计量学参数中氨氧化菌AOB的产率系数;普通异养菌OHO的产率系数，模拟后可以得到与实际出水吻合性较好的模拟出水数据。 调整工艺参数或者对工艺结构进行优化，保证在低浓度进水条件下也能达到出水全部达标排放是本文的研究重点。本文研究了温度、内回流比、外回流比、污泥龄、好氧池溶解氧等工艺参数对低浓度AAO工艺出水的影响，模拟最终发现，当设置工艺参数如下:温度T为20℃，内回流比为200％，外回流比为70％，污泥龄SRT为13d，好氧池溶解氧DO为2mg/L，并配合化学沉淀除磷时，即使低浓度进水状态，出水COD、氨氮、总氮、总磷等各项指标都能稳定达到国家规定的城镇污水处理厂污染物排放一级A标准。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 低负荷的定义

1．1．2 低负荷运行的由来

1．1．3 低负荷运行问题

1．1．4 低负荷运行工艺优化研究现状

1．2 研究的目的及意义

1．2．1 研究的目的

1．2．2 研究的意义

1．3 研究内容

1．4 技术路线

2 A2／O工艺及低负荷运行问题

2．1 A2／O工艺的发展及现状

2．1．1 A2／O工艺的发展

2．1．2 A2／O工艺的特点

2．1．3 A2／O工艺的现状

2．2 A2／O工艺低负荷运行存在的主要问题

3 A2／O工艺低负荷运行的实验室试验

3．1 试验装置、试验水质及运行参数

3．1．1 试验装置

3．1．2 试验水质

3．1．3 试验装置运行参数

3．2 测试项目、方法与仪器

3．3 试验过程

3．4 试验结果

4 Biowin软件对A2／O工艺低负荷运行实验室试验过程的模拟

4．1 Biowin软件

4．1．1 污水处理工艺的数学模拟

4．1．2 BioWin软件的特点

4．2 模型的建立

4．2．1 建立计算机模型

4．2．2 确定模型入流数据

4．2．3 确定入流组分

4．2．4 模型初步模拟

4．3 试验参数校正及模型校准

4．3．1 试验参数校正

4．3．2 模型校准

5 基于数值模拟的低负荷城镇污水处理厂A2／O工艺运行参数优化

5．1 温度影响及优化

5．2 内回流影响及优化

5．3 外回流影响及优化

5．4 SRT影响及优化

5．5 好氧池DO的影响及优化

5．6 甲醇投加及化学除磷

5．6．1 进水投加甲醇

5．6．2 化学除磷

5．7 低负荷条件下A2／O工艺最优工况的提出

5．8 最优工况的实验室验证

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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