活性污泥工艺数学模型论文-潘东阳,刘静瑞

活性污泥工艺数学模型论文-潘东阳,刘静瑞

导读:本文包含了活性污泥工艺数学模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:反应器动力学,活性污泥数学模型,污水处理,动态工艺模拟

活性污泥工艺数学模型论文文献综述

潘东阳,刘静瑞[1](2019)在《基于活性污泥数学模型的污水处理工艺动态模拟》一文中研究指出以反应器动力学原理为基础,借助活性污泥数学模型,对污水处理工艺进行动态模拟实验,为增强实验结果的准确性,采用传统模型处理工艺作为对照。结果表明,基于活性污泥数学模型的污水处理工艺能够有效去除污水中的磷酸盐、氨氮化合物、硝态氮等污染介质,较传统模型处理工艺具有良好的污水处理能力。因此,该模型在污水处理工艺的优化设计与运行中具有较高的实用价值和良好的应用前景。(本文来源于《化工设计通讯》期刊2019年04期)

王洁琼[2](2014)在《基于ASM2D活性污泥数学模型的JHB工艺的模拟及优化研究》一文中研究指出约翰内斯堡污水处理工艺(Johannesburg process,简称JHB)是传统A2/O工艺的变型工艺之一,JHB工艺不仅继承了传统A2/O工艺的特点,预缺氧池的设置更使其缓解了回流污泥携带的大量硝态氮对后续厌氧反应的影响,具有良好的脱氮除磷效果。为探讨JHB工艺的最佳运行条件,本研究在对JHB工艺实验室试验的基础上,基于ASM2D活性污泥数学模型,Matlab编程,采用模型灵敏度分析的方法,通过调整参数,对模型进行了参数校正和模型检验;利用校验后的模型对JHB工艺的运行条件进行了优化模拟,获得了最佳运行条件,为指导其在实际中的应用提供了参考数据。通过本课题的研究,主要得到了以下结论:(1)JHB工艺实验室试验研究:对于COD为412mg/L左右,氨氮为31.32mg/L左右,磷酸盐为3.6mg/L的人工配置生活污水,在污泥龄为20d,水力停留时间为11.5h,预缺氧池进水分配系数为0.5,污泥回流比为1,硝化液回流比为2,好氧池内溶解氧为3.5mg/L,25℃恒温,pH保持中性的运行条件下,预缺氧池的反硝化能力较好,硝态氮的累积现象有所减缓,具有一定的反硝化聚磷功能;厌氧池具有良好的厌氧环境,能够很好的进行厌氧释磷;缺氧池不仅有明显的反硝化脱氮作用,还有明显的反硝化聚磷作用;好氧池中,硝化反应良好,且好氧吸磷效果显着。整个JHB工艺系统的磷酸盐去除率为97.2%,除磷效果显着;硝化能力强,氨氮去除率可高达99.1%;缺氧池的出水硝态氮浓度为0.656mg/L,去除率为78.21%,反硝化作用较为显着;COD去除效果较好,去除率为94.17%,出水浓度为24mg/L。实验结果表明,JHB工艺具有良好的脱氮除磷效果。(2)通过基于ASM2D模型建立的JHB工艺模型的参数灵敏度分析,在模型参数中,YH、YP O4、q PP、 PAO和K PS对出水磷浓度的影响相当大,YP HA、iP SF、bP AO、bP P等参数对磷的影响也很大;参数AUT和bA UT对氨氮的影响很大,而参数q PP、对氨氮的影响较大;除了参数i NSF对硝态氮的影响较大外,其他参数对其都不灵敏;大多数参数对COD无影响,参数H、bh、和K HF对出水COD的影响都很小。通过对相关参数进行叁次调整,使得JHB工艺出水实测值和其ASM2D模型模拟值之间的相对误差均小于5%。,得到调整后的参数取值为:YH=0.87、i NSF=0.01、 HNO3=1.5、bP AO=0.05、 PAO=1.8、bA UT=0.13、 AUT=1.8、K PNO3=0.4。(3)利用校正后的ASM2D模型对JHB工艺的运行条件进行了优化模拟。考虑到技术可行性和经济成本两方面的因素,得到了该工艺最佳的运行方案:系统污泥龄为20d左右,水力停留时间约为10h,预缺氧池的进水分配比约为0.7,污泥回流比例约为1.5,硝化液回流比例约为2~2.5。在该条件下,各水质指标的出水浓度均比试验条件下的浓度低,且正磷酸盐的去除率为97.31%,氨氮的去除率为99.1%。(本文来源于《长安大学》期刊2014-05-10)

周传庭[3](2011)在《污水处理中活性污泥工艺数学模型模拟研究》一文中研究指出介绍了活性污泥1号模型(ASM1)对活性污泥工艺模拟的总体思路,并对利用VB6.0计算机语言编制出的模拟程序进行了验证,通过验证证明该模拟程序编制的思路和方法是可靠的,可以用于城市污水生物处理系统的模拟和预测。(本文来源于《中国市政工程》期刊2011年06期)

周传庭[4](2011)在《基于数学模型的活性污泥工艺试算法设计》一文中研究指出依据活性污泥数学模型编制的模拟程序对AO工艺进行模拟,对传统设计结果进行优化,通过调整生物反应池体积和设计运行参数,以达到降低污水厂的建设费用和运行费用的目的。经过优化设计后,生物反应池体积减少了40%,污泥回流比减少了50%,混合液回流比减少了32%,好氧池内溶解氧由2.0 mg/L降低到1.2 mg/L,污泥龄由9.7 d提高到12 d。(本文来源于《净水技术》期刊2011年05期)

周传庭[5](2011)在《基于数学模型的活性污泥工艺优化设计》一文中研究指出把活性污泥数学模型同数学上的最优化理论结合在一起,对A/O工艺进行优化设计,并将优化设计与传统设计法和试算法进行比较。优化法设计的出水水质在满足出水标准要求的前提下略有降低,但生物反应池的体积较传统设计法和试算法减小很多,建造投资费用和运行维护费用最小。(本文来源于《净水技术》期刊2011年05期)

阮慧娟,徐高田,尚飞宵,许莉[6](2011)在《竹园污水厂闭式双泥龄工艺活性污泥数学模型的参数研究》一文中研究指出竹园第二污水厂采用一种闭式双泥龄新型工艺。以活性污泥1号模型(ASM1)为基础,测定污水厂的进水水质特性参数、异养菌产率系数(YH)和异养菌衰减系数(bH),为后续工艺模型的建立和校正提供基础数据。结果表明:竹园第二污水厂进水易生物降解有机物(Ss)、慢速生物降解有机物(Xs)、溶解态惰性有机物(SI)、异养菌(XBH)、颗粒态惰性有机物(XI)占总COD的平均比值分别为20.0%、32.1%、17.4%、9.6%、20.9%。进水氨氮(SNH)、溶解态可生物降解有机氮(SND)、颗粒态可生物降解有机氮(XND)占TN的平均比值分别为71.5%、10.0%、18.5%。闭式双泥龄工艺平行组合中的传统活性污泥池和A/O池分支的异养菌产率系数(YH)分别为0.68和0.78,异养菌衰减系数(bH)分别为0.501 d-1和0.621 d-1。(本文来源于《环境工程》期刊2011年05期)

苏强[7](2010)在《活性污泥数学模型在济南水质净化二厂工艺优化改造中的模拟研究》一文中研究指出济南水质净化二厂是中国光大水务投资有限公司在济南以TOT模式运营的大型污水处理厂,采用双沟交替式DE型氧化沟工艺,具有一定的脱氮除磷能力,处理出水达到国家二级排放标准,并且除总氮外的各项指标基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准。但是,由于配合南水北调工作,小清河沿岸的污水排放标准将不断提高,济南水质净化二厂的出水水质标准也将进一步提高,要达到一级A排放标准。针对以上问题,通过调查污水处理厂的设备运行、进水水质、水量、出水水质、活性污泥降解性能等情况,全面评估污水处理厂目前运行状况。根据调查的工艺运行参数,在不增加任何基础设施或不扩建生物池的情况下,利用Hydromantis公司开发的活性污泥2号模型ASM2D计算机模拟软件GPS-X,为济南市水质净化二厂目前的处理工艺建立了一套活性污泥模型。为了提高污水处理厂脱氮除磷功能,使其能够满足一级A排放标准,将DE氧化沟工艺进行升级改造。本文主要考虑叁种工艺——A2/O工艺、MLE工艺和4段Bardenpho工艺的改造研究,并通过数学模型对3种工艺的运行情况进行了模拟分析,考虑了不同的温度条件10℃、20℃、30℃,不同进水量等12种运行工况。模拟结果表明:(1)在污水厂现有的进水水量和进水水质情况下,不改变原有的生物池设施,仅改变处理工艺或运行模式,出水水质不能完全满足一级A的排放标准。所有工艺模拟方案条件中,TP的去除均不能满足一级A或一级B的排放标准。(2)济南水质净化二厂如果采用传统的A2/O或MLE工艺运行模式,在进水水量较为平均的情况下,出水水质除TP外均能满足一级A排放标准;SS、TN的去除受进水水量影响,波动较大。4段Bardenpho工艺仅在高温条件下,出水水质除TP外能达标排放。(3)影响济南水质净化二厂不能达标的关键因素是TP去除率低。本研究将为济南水质净化二厂远期的工艺升级和改造方案提供技术依据,经过工艺优化,通过模型模拟,使污水厂的出水水质满足新的排放标准,或降低运行费用,或增加处理水量。(本文来源于《山东大学》期刊2010-10-06)

胡晓东[8](2007)在《利用活性污泥数学模型对废水生物处理工艺的模拟研究》一文中研究指出本文以反应器动力学为基础,以数学软件MatLAB及其附属的SimuLink工具箱为平台,旨在利用国际水质污染与控制协会(IAWQ)推出的活性污泥数学模型(Activated Sludge Model)系列,适当结合二次沉淀池模型,来对常见的废水生物处理工艺进行模拟研究和验证。本文介绍了主流活性污泥数学模型的发展历程和相关背景知识,以及如何针对具体工艺建立并求解数学模型的方法。主要包括活性污泥一号模型(ASM1)和活性污泥二号模型(ASM2)的设定和它们各自的组分,反应速率以及模型参数。另外介绍了沉淀池模型的背景知识,包括Takacs速率沉降模型和二沉池的一维分层模型。利用“欧盟科学技术合作计划”组织提供的专门用来验证模型的COST624&682基准,建立了相应的工艺数学模型,模拟的结果与基准提供的参考数值呈现高度的一致性,从而验证了模型的合理性;通过调整工况参数的方法模拟了A/O脱氮,A/O除磷,A~2/O同步脱氮除磷等工艺,比较了不同工艺脱除氮磷的特性和优劣,以及工况参数对最终模拟结果的影响,确定了A/O脱氮工艺中各工艺参数的大致取值范围,根据模拟结果,适当结合生物除磷机理,简要分析了为何A~2/O能实现同时脱氮除磷而A/O除磷工艺却无法达到这个目标的原因,从而为如何在实际工艺运行中选择适合的工艺类型,并确定较佳工况提供了参考。通过分析ASM1模型的动力学参数和化学计量系数,筛选出对模拟结果会产生重大影响的参数,为模拟工作中确定和估算参数提供了参考;通过对废水水质特性的分析,制订了将实际水质监测指标转换成ASM1模型组分的方案;并沿用上述工作的成果,根据上海龙华污水处理厂的A/O工艺建立相应的模型,通过适当划分工艺流程和确定反应时间的方法加以模拟,发现出水COD和氨氮的模拟结果和实际监测结果比较接近,而出水硝酸盐氮的误差却很大,并分析了原因,从而为数学模型在实际运行中的应用提供了参考。(本文来源于《东华大学》期刊2007-12-01)

赵振[9](2003)在《活性污泥数学模型在天山污水处理厂工艺优化改造中的模拟研究》一文中研究指出自20世纪80年代国际水质协会推出活性污泥数学模型(Activated Sludge Model)以来,其作为污水处理工艺设计、污水处理运行管理和污水处理工艺研究开发等的新工具,已在国外城市污水处理厂的运行管理和传统活性污泥法处理工艺的脱氮除磷改造中得到广泛运用,但国内在这方面的相关研究和运用很少见。本文以城市污水处理中的A/O工艺为例,运用数学模型实验分析了活性污泥1号模型14个动力学参数及A/O工艺系统参数对出水水质组分的影响,得出了对系统中的水质组分影响较大的几个动力学参数,主要有b_H、(?)_H、(?)_A、K_S、K_(NH)等。同时结果表明,处理工艺系统参数如污泥泥龄、回流比、溶解氧的浓度以及好氧池与缺氧池体积分配等值的确定都非常重要,模拟结果有助于最佳工艺参数的选择。 应用EFOR模拟程序对天山污水处理厂现有工艺进行了模拟,结果表明,采用系统默认的活性污泥模型参数值时,出水中的COD和氨氮浓度与实测值有一定的差距。根据参数影响分析结果,通过试探性取值法对参数进行调整,结果仅改变了3个动力学参数,即自养菌最大比增长速率(?)_A从0.9d~(-1)下调到0.65d~(-1),氨半饱和速率常数K_(NH)从1.0 gN/m~3上调到1.3gN/m~3,易降解有机物饱和常数K_S从20gCOD/m~3调整到30gCOD/m~3,模拟值与实测值取得较好的吻合。 为了提高天山污水处理厂脱氮功能,将传统活性污泥工艺进行脱氮工艺改造。本文分两种方案进行脱氮改造研究:一是考虑不增加基建投资,将原有的曝气池改造成为A/O系统来达到脱氮效果。通过数学模型模拟的方法来考察其可行性并确定了改造后的系统中的最佳运行参数。结果显示,天山厂在现有进水水量的情况下,其最佳工艺控制参数为:缺氧区与系统总体积比为1:3,好氧区的溶解氧浓度为3mg/L,内回流比为200%。改造后出水COD浓度变化不大,而出水的氨氮和总氮的浓度有较大的下降,出水浓度能达到国家规定的排放标准。二是在预测天山厂流量将继续增加的情况下的改造方案,此方案力求保持现有构筑物和设备不变,通过增建缺氧池组成A/O工艺来达到污水脱氮目的。运用数学模型模拟试验得出扩建缺氧池的体积大小,并对扩建后的处理工艺进行优化,将A/O工艺改造成为Bardenpho工艺,达到了很好的脱氮效果。扩建工艺东华大学硕士学位论文活性污泥数学模型在天山污水处理厂工艺优化改造中的模拟研究的最佳工艺参数组合为:扩建缺氧池体积为原曝气池体积的0.5倍,混合液回流量为进水流量的300%,同时将原曝气池的第叁格改为缺氧段,混合液回流在原曝气池的第二格后。 研究结果表明,基于活性污泥数学模型的EFOR模拟与仿真程序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改造提供具有重要价值的参考资料,值得我国进行进一步的深入研究和推广-应用。(本文来源于《东华大学》期刊2003-12-01)

活性污泥工艺数学模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

约翰内斯堡污水处理工艺(Johannesburg process,简称JHB)是传统A2/O工艺的变型工艺之一,JHB工艺不仅继承了传统A2/O工艺的特点,预缺氧池的设置更使其缓解了回流污泥携带的大量硝态氮对后续厌氧反应的影响,具有良好的脱氮除磷效果。为探讨JHB工艺的最佳运行条件,本研究在对JHB工艺实验室试验的基础上,基于ASM2D活性污泥数学模型,Matlab编程,采用模型灵敏度分析的方法,通过调整参数,对模型进行了参数校正和模型检验;利用校验后的模型对JHB工艺的运行条件进行了优化模拟,获得了最佳运行条件,为指导其在实际中的应用提供了参考数据。通过本课题的研究,主要得到了以下结论:(1)JHB工艺实验室试验研究:对于COD为412mg/L左右,氨氮为31.32mg/L左右,磷酸盐为3.6mg/L的人工配置生活污水,在污泥龄为20d,水力停留时间为11.5h,预缺氧池进水分配系数为0.5,污泥回流比为1,硝化液回流比为2,好氧池内溶解氧为3.5mg/L,25℃恒温,pH保持中性的运行条件下,预缺氧池的反硝化能力较好,硝态氮的累积现象有所减缓,具有一定的反硝化聚磷功能;厌氧池具有良好的厌氧环境,能够很好的进行厌氧释磷;缺氧池不仅有明显的反硝化脱氮作用,还有明显的反硝化聚磷作用;好氧池中,硝化反应良好,且好氧吸磷效果显着。整个JHB工艺系统的磷酸盐去除率为97.2%,除磷效果显着;硝化能力强,氨氮去除率可高达99.1%;缺氧池的出水硝态氮浓度为0.656mg/L,去除率为78.21%,反硝化作用较为显着;COD去除效果较好,去除率为94.17%,出水浓度为24mg/L。实验结果表明,JHB工艺具有良好的脱氮除磷效果。(2)通过基于ASM2D模型建立的JHB工艺模型的参数灵敏度分析,在模型参数中,YH、YP O4、q PP、 PAO和K PS对出水磷浓度的影响相当大,YP HA、iP SF、bP AO、bP P等参数对磷的影响也很大;参数AUT和bA UT对氨氮的影响很大,而参数q PP、对氨氮的影响较大;除了参数i NSF对硝态氮的影响较大外,其他参数对其都不灵敏;大多数参数对COD无影响,参数H、bh、和K HF对出水COD的影响都很小。通过对相关参数进行叁次调整,使得JHB工艺出水实测值和其ASM2D模型模拟值之间的相对误差均小于5%。,得到调整后的参数取值为:YH=0.87、i NSF=0.01、 HNO3=1.5、bP AO=0.05、 PAO=1.8、bA UT=0.13、 AUT=1.8、K PNO3=0.4。(3)利用校正后的ASM2D模型对JHB工艺的运行条件进行了优化模拟。考虑到技术可行性和经济成本两方面的因素,得到了该工艺最佳的运行方案:系统污泥龄为20d左右,水力停留时间约为10h,预缺氧池的进水分配比约为0.7,污泥回流比例约为1.5,硝化液回流比例约为2~2.5。在该条件下,各水质指标的出水浓度均比试验条件下的浓度低,且正磷酸盐的去除率为97.31%,氨氮的去除率为99.1%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

活性污泥工艺数学模型论文参考文献

[1].潘东阳,刘静瑞.基于活性污泥数学模型的污水处理工艺动态模拟[J].化工设计通讯.2019

[2].王洁琼.基于ASM2D活性污泥数学模型的JHB工艺的模拟及优化研究[D].长安大学.2014

[3].周传庭.污水处理中活性污泥工艺数学模型模拟研究[J].中国市政工程.2011

[4].周传庭.基于数学模型的活性污泥工艺试算法设计[J].净水技术.2011

[5].周传庭.基于数学模型的活性污泥工艺优化设计[J].净水技术.2011

[6].阮慧娟,徐高田,尚飞宵,许莉.竹园污水厂闭式双泥龄工艺活性污泥数学模型的参数研究[J].环境工程.2011

[7].苏强.活性污泥数学模型在济南水质净化二厂工艺优化改造中的模拟研究[D].山东大学.2010

[8].胡晓东.利用活性污泥数学模型对废水生物处理工艺的模拟研究[D].东华大学.2007

[9].赵振.活性污泥数学模型在天山污水处理厂工艺优化改造中的模拟研究[D].东华大学.2003

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