活性污泥处理能力的定量评价方法研究

摘要

目前对于污水处理过程国内外有一些污水厂采用经验法或者各种各样的污泥模型来模拟实际情况，以辅助运行管理，提高出水水质。但是由于活性污泥处理污水是一个非常复杂的动态过程，当受到外界干扰时，对其建模并精确模拟的难度较大。因此想要预测控制这一过程必须要考虑到污泥外界环境及污泥自身状态这两方面因素，虽然在活性污泥系列模型（ASMs）中有许多关键的参数可以表征出这两方面因素，但实际上这些参数中有的需要复杂的测量过程才能得到并且由于考虑到活性污泥的状态会不断变化，因此普通模型并不能有效的辅助污水处理厂的实际运行管理，必须进行改进或者结合其他方法来优化污水处理厂的运行效果。 本研究针对污水处理厂的管理者与操作者能够及时得知污泥处理能力以及出水水质的问题，基于活性污泥1号模型（ASM1）并结合呼吸计量法试图寻找出一种简便快捷的方法，可以得知实际污水处理厂活性污泥系统的处理能力及其出水水质，从而辅助污水厂的运行管理并提供了科学依据。研究的内容和结果主要包含以下几个方面： （1）分析了活性污泥1号模型（ASM1），并根据活性污泥中微生物与污水的作用机理和反应过程建立了简化污泥模型，以简洁的方式描述了污水与污泥的必要反应过程，为之后的呼吸图谱提供了理论依据。 （2）提出了呼吸图谱，包括污泥呼吸图谱与原水降解图谱。根据对污泥呼吸图谱的测量及理论计算，得出了利用污泥呼吸图谱中的三个参数 Rdb、Rcb与 Rst的相互对比，来判断污水处理厂的出水水质能否达到排放标准：当RstRcb时，活性污泥系统的处理能力较差，污水处理厂出水会超出排放标准；而当RcbtFH（拟合原水降解图谱得到的HRT）时，说明在实际水力停留时间内污染物足够被活性污泥降解至排放标准以下，即出水可以安全达标。 （5）将两个呼吸图谱相结合并总结出了利用分析呼吸图谱的方法来判定实际污水处理厂的处理能力及其出水水质是否能达到排放标准。可以利用该方法来监测污水处理厂，为污水处理厂的合理运行与优化方案提供指导性意见。

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