仿真模拟在西安某污水处理厂方案设计中的应用研究
污水处理厂中ASM s仿真软件的应用研究
析数据 与我国的实际数据till:k,有很 大出入,毕竟国外的污水 仿真软件的组成部分来研究污水处理厂的进水水质,给进水
处理 厂中涉及到我国的污水数据 少之又少 ,所以会存在比较 水质做具体分析 ,再设立工艺模拟模型 ,根据参数数据的结
大的差异 。如 果我 们在使用 该仿 真软件时,要按照我国的污 果进行比对 ,比对后工艺的模拟结果就体现出来了。
相比 ,更能真 实的反映 出污水的运转状态 ,而且也 比较符合 分。那 么仿真软件的水质组成部分的参数和正常的水质参数
现实情况 ,更贴近生活。在 ASMs中 ,有很多现实污水处理 是有联 系的,例 如正常水的水质参数 C0D在 ASM2仿真软
厂的分析数据 ,因此在开发仿真软件 时以此为基点就更容易 件 中被 分解成发酵产物 SA、惰性溶解性 有机物 Sl、 自养菌
水处 理数据做 出调整,不过这也在一定程度上阻挡了该软件
污水处理厂中 ASMs仿真软件的应用结果显示 ,模拟数
推广的步伐。
(下转第 55页)
56 I电子制作 2016年 2-3月
软件开发
感性分析组件、算法 组件 、性 能监视与优化组件、分布式可 理系统、数据分发服务 系统、数据集成管理系统、数据挖掘
的,一 般的 仿真 软件是 达不 到这 么精 准 的数值 的。因此 , 行时间短、优化结果清晰 ,是值得应用推广的。
ASMs仿 真软件是具 有很大 的应用价 值。除此之 外 ,ASMs
仿真软件在处理污水时获取的相关信息 ,能够及 时体 现污水 4结语
处理厂的实际状况 ,方便对水质的及时分析 。
软件开发
污水处理 厂 中 AS Ms仿 真软件 的应用研 究
作者 /渠龙龙,上海同济大学
BSM1基准仿真数学模型在污水监测中的可行性分析
关键词:污水监测;数据模型;BSM1基准仿真;可行性分析
中图分类号:05725
文献标志码:A
文章编号:223 - 2526(2201)26 - 0250 - 26
Feasibinty analysis oO BSM1 benchmark simulation mathematical model in sewage monitoring
Key woks:wastewater monitoring;hata mofei;BSMI bexchmarb simulation;feasibility analysis
污水监测指的是利用先进的科学技术,对环境 或者水资源当中的污染因素进行观察、监控、测定, 并以现代化手段深入分析监测结果,进而评价环境 或水体质量,记录环境与水体质量长期以来的变化 情况,为相关的改进或预防措施提供数据依据。在
第43卷第4期 2021 年 6 月
能源 与环保
Chinv Enwvy and Envipxmevtat Protection
VU43 Na. 6 Jun. 2021
BSM1基准仿真数学模型在污水监测中 的可行性分析
袁睿泽
(陕西国防工业职业技术学院,陕西 西安 712342)
摘要:降低污水治理成本、提高污水治理效率是新形势下环境整治工作所面临的主要难题之一,在计
底物浓度的增加而增加,在反应速率达到最高的情
况下,反应速率并不会因有机底物浓度的提升而增
加。
在发生生物反应的过程中,各组分的反应随之
发生,并且由一种或几种微生物的反应所构成。反
应速率的计算方法:
8
c =即旳
⑼
表2 ASM9中的动力学参数 Tab. 2 Kinetic parameters in ASM9
西安市第四污水处理厂工艺设计参数试验及应用研究
(2)通过对初沉池中污染物的沉淀试验,发现初沉池在去除SS和COD的同时,对 氮磷营养物也具有一定的处理效果。试验结果表明:在有效水深为3.0m、水力停留时间 为2h的条件下,初次沉淀池的SS、BOD5、TN和TP的平均去除率分别为51.3%、20.8%、 7.0%和8.1%;初沉污泥的挥发性固体物平均含量为57.7%。
田
7K 0
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论文作者签名:
毋年I 1月lr日
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(4)Based on the results of above experimental studies.the engineering design of No.4
污水处理中的CAD与模拟仿真技术应用
设备部件定制
利用CAD软件对设备部件 进行定制设计,满足特定 处理工艺的需求。
污水处理厂布局优化
STEP 01
平面布置
STEP 02
立体布局
使用CAD软件进行污水处 理厂的平面布置,合理规 划厂区内的各种设施和通 道。
针对单个处理单元,如沉淀池、 曝气池等,通过模拟优化其结构 参数和运行参数。
从整个污水处理厂的角度出发, 通过模拟找出瓶颈环节和优化潜 力,实现整体系统的高效运行。
Part
03
CAD与模拟仿真技术的结合 应用
基于CAD的模拟仿真平台开发
使用CAD软件进行污水处 理厂的二维或三维建模, 构建精确的几何模型。
生物反应模拟
利用微生物反应动力学模型,模拟生物反应过程, 如活性污泥法中的微生物生长、降解等过程。
化学反应模拟
针对化学沉淀、氧化还原等化学反应过程, 建立化学反应动力学模型,预测反应过程和 结果。
污水处理效果预测
出水水质预测
通过模拟污水处理过程,预测处理后的出水水质,包括COD、 BOD、氨氮、总磷等主要指标。
工艺流程优化
通过CAD软件对污水处理流程进 行模拟和优化,提高处理效率, 降低能耗和成本。
管道设计
利用CAD进行管道设计,确保管 道布局合理、流畅,避免出现流 体阻力过大或泄漏等问题。
污水处理设备建模
设备图纸绘制
使用CAD软件绘制污水处 理设备的图纸,为设备的 生产和安装提供精确的指 导。
设备结构分析
集成多种模拟仿真模块, 如水力学、生物反应、沉 淀等,实现多物理场的模 拟。
开发用户友好的界面,方 便用户进行模拟仿真、结 果查看和参数调整。
高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践
高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践引言:随着工业化和城市化进程的不断加快,高浓度污水排放问题日益凸显。
传统的污水处理方法在面对高浓度污水时往往效果较差,无法满足环保要求。
因此,寻找一种高效、经济、安全的高浓度污水处理方法迫在眉睫。
虚拟仿真实验技术作为一种新型的实验方法,在高浓度污水处理领域具有巨大的潜力。
本文将重点探讨高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践。
一、高浓度污水特点及处理要求高浓度污水是指有机物、无机物、重金属等污染物浓度超过一般污水处理厂处理能力的污水。
其特点主要表现在浓度高、污染物成分复杂、处理难度大等方面。
高浓度污水处理要求高效去除污染物,达到国家和地方环保标准。
虚拟仿真实验可以通过模拟和优化处理工艺来满足这一要求。
二、高浓度污水处理虚拟仿真实验的基本原理高浓度污水处理虚拟仿真实验是基于计算机技术和仿真模型建立的实验方法。
其基本思想是利用计算机软件模拟和分析高浓度污水处理过程,通过优化方案来提高处理效果。
虚拟仿真实验可以对污水处理厂的设计方案进行评估和改进,提高设计的准确性和可靠性。
三、高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设1. 虚拟仿真实验平台的搭建建设高浓度污水处理虚拟仿真实验需要先建立一个完整的计算机仿真平台。
该平台应包括污水处理过程的流程模拟、动力学模型和控制模拟等功能模块。
同时,还需要开发相应的图形界面和算法。
这样才能确保虚拟仿真实验的可靠性和实用性。
2. 动力学模型的建立动力学模型是模拟高浓度污水处理过程的核心。
通过对处理过程中的污染物转化、生物反应等进行建模,可以更好地理解污水处理过程,并对处理方案进行优化。
建立动力学模型需要依据实际情况进行参数估计和模型验证,确保模型的准确性和可靠性。
3. 数据库的建设虚拟仿真实验过程中会产生大量的数据,这些数据对于优化处理方案和模型验证至关重要。
建设一个完善的数据库可以对数据进行存储、处理和分析,为后续的实验提供基础。
基于虚拟仿真的污水处理实验教学
基于虚拟仿真的污水处理实验教学作者:刘加强张建昆来源:《中国教育技术装备》2017年第08期摘要鉴于水处理传统实验教学的局限性,结合现有的污水处理实训实验装置平台,开发污水处理虚拟仿真教学软件。
通过虚拟仿真教学与实验教学相结合,有利于加深学生对污水处理构筑物的认识和理解,提高教学质量。
关键词虚拟仿真;污水处理;实验教学中图分类号:G642.423 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2017)08-0131-03Abstract Firstly, the authors introduce the limitations of conven-tional experimental teaching in water treatment technology, combinedwith the experimental platform of wastewater treatment, developed the virtual simulation teaching software in wastewater treatment. Through the virtual experiment instruction and experimental tea-ching deepen students’ understanding for wastewater treatment struc-tures and improve the quality of teaching.Key words virtual simulation; wastewater treatment; experimental teaching1 引言了解并掌握污水处理厂的工艺流程、设计方法和基本运行参数,对给排水科学与工程专业学生来说是十分重要的。
随着水环境污染的加剧,为达到处理标准,水处理工艺变得越来越复杂,水处理工艺系统设计运行管理和优化改造过程在教学中难以直观体现,学生在生产实践过程中难以了解其内部构造原理。
污水处理过程中生物反应器的建模与仿真研究
污水处理过程中生物反应器的建模与仿真研究污水处理是现代城市建设所必需的公共设施之一,而污水处理过程中生物反应器是整个处理过程中最为重要的组成部分之一。
生物反应器通过微生物的作用,将水中的污染物质降解为无害物质,实现废水的净化。
而建模和仿真则是生物反应器研究中不可或缺的工具,可以帮助我们更好地理解反应器的内部机理。
一、生物反应器的建模生物反应器可以分为各种类型,如曝气池、曝气式生物反应器和厌氧池等等。
不同的反应器有着不同的特点,因此需要被更好地了解其工作原理和机理。
为此,在建模过程中,需要对反应器进行分类和论述,以建立相应的模型。
从分类上来说,生物反应器分为平板式反应器、装有多孔物的平板式反应器和三维微环境反应器。
这三类生物反应器有着不同的特点,主要是表面积和微环境差异。
平板式生物反应器的表面积相对较小,而三维微环境反应器的表面积和体积都较大。
对于平板式生物反应器,其模型一般是基于传质理论而构建的。
传质的过程是生物反应器中的一个重要组成部分,决定了微生物对废水中物质降解的速度。
而在建模过程中,通常采用包含质量守恒和动量守恒的反应器模型,以更好地模拟和分析反应器的过程。
在装有多孔物的平板式生物反应器中,模型则更加复杂。
这种反应器与平板式反应器相比,增加了一些孔隙和缝隙,使水和气体穿透孔隙,体系中的反应物分布也更加均匀。
建模时,包括传质和混合过程,以及孔隙和微环境在内的因素需要考虑到。
对于三维微环境反应器模型的建立,需要考虑到反应的空间分布。
这种反应器是一种将传输过程与反应过程相结合的反应器,因此建模时需要考虑微环境对反应速率的影响,通过对悬浮物粒子流动的仿真,预测与模拟反应器中的生物反应过程。
二、生物反应器的仿真在污水处理过程中,生物反应器的设计、优化和控制都需要通过计算机模拟进行,以更好地了解反应器的内部机理,并为实际操作提供指导。
因此,生物反应器的仿真技术显得非常重要。
在生物反应器设计和建模的过程中,MATLAB技术是一种广泛使用的仿真工具。
污水处理设施的仿真建模与优化设计
限制设计方案的因素,如技术、环境、资源等限制条件。
优化设计在污水处理中的应用
01
污水处理工艺流程优化
通过对污水处理流程的各个环节进行优化,提高处理效率、降低能耗和
成本。
02
污水处理设施布局优化
通过对设施的布局进行合理规划,降低设施之间的相互影响,提高处理
效果。
03
污水处理参数优化
通过对处理过程中涉及的参数进行优化,如反应时间、反应温度、pH
关联性
仿真建模是优化设计的基础和工 具,优化设计是仿真建模的目标 和应用。
基于仿真建模的优化设计流程
建立模型
根据污水处理设施的实际运行情况和 设计要求,建立相应的数学模型和计 算机模型。
模型验证
通过实验数据或实际运行数据验证模 型的准确性和可靠性。
参数优化
根据优化目标,调整设施的设计参数 和运行条件,进行多方案比较和选择 。
2
随着城市化进程的加速和工业生产的快速发展, 污水处理设施面临着越来越大的压力和挑战。
3
传统的污水处理设施设计方法存在一定的局限性 和不足,难以满足现代污水处理的需求。
研究目的和意义
研究目的
通过仿真建模与优化设计,提高污水 处理设施的处理效率、降低能耗和减 少环境污染。
研究意义
为污水处理设施的设计、建设和运营 提供科学依据和技术支持,推动城市 基础设施的可持续发展。
03
优化设计是提高污水处理设施 性能的关键,通过仿真建模可 以发现潜在问题,提出针对性 的改进措施。
研究不足与展望
目前研究主要集中在单个污水处理设施的仿真建模和优化设计,未来可拓 展到区域性污水处理系统的整体优化。
现有研究主要关注工艺流程的优化,未来应加强污水处理设施的能源消耗 、碳排放等方面的研究。
工业废水处理系统优化与模拟仿真
工业废水处理系统优化与模拟仿真工业废水处理系统是保护环境、维护人类健康的重要环节。
如何优化和提升工业废水处理系统的效率和性能是当前研究的热点之一。
本文将探讨工业废水处理系统的优化及模拟仿真方法,旨在提供一种可行的方案来改善废水处理过程的效果。
首先,工业废水处理系统的优化需要从工艺流程、设备选择和运行管理等方面进行考虑。
针对不同的废水特性,选择合适的处理工艺是关键。
可以使用生物处理、物理化学处理和膜分离等方法,根据废水的特性以及排放要求进行工艺的组合和优化。
在工艺流程优化的过程中,需要考虑投加剂的种类和用量、曝气方式的选择、沉淀池和过滤装置的配置等因素。
通过优化工艺流程,可以提高废水处理的效率和降低处理成本。
其次,设备的选择与性能优化是工业废水处理系统优化的另一重要方面。
选择合适的设备可以有效提升废水处理系统的处理能力和稳定性。
在生物处理系统中,可以选择高效的曝气器和曝气方式,提供足够的氧气供给微生物进行生物降解反应。
在物理化学处理系统中,合理选择吸附材料、混凝剂和沉淀剂等化学试剂,以提高废水中目标污染物的去除率。
在膜分离系统中,选择合适的膜材料和膜过滤方式,可以有效地去除废水中的悬浮物、溶解性物质和微生物等。
除了设备的选择,合理的设备运行管理也是优化工业废水处理系统的关键。
通过合理的操作和维护,可以延长设备的使用寿命,保持设备的性能稳定。
定期进行设备的清洗、检修和更换,有效减少设备运行中的故障和停机时间。
定期进行废水处理系统的检测和监测,及时掌握废水处理效果和设备运行状态,对系统进行调整和优化。
此外,模拟仿真技术在工业废水处理系统的优化中发挥着重要作用。
通过建立废水处理系统的数学模型,可以对废水处理过程进行模拟和仿真。
模拟仿真可以帮助工程师优化处理系统的设计和运行参数,以达到更好的处理效果。
模拟仿真还可以预测废水处理系统在不同负荷和进水水质条件下的处理性能,为实际操作和性能评估提供依据。
在模拟仿真过程中,需要准确地获取废水的特性参数和处理过程的反应动力学数据。
高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践
高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践随着城市化的快速发展和工业化进程的推进,高浓度污水处理成为一个全球性的挑战。
针对这一问题,虚拟仿真实验成为一种非常有效的方法,既能够节约资源,又能够提高效率。
本文将探讨高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设与实践。
一、虚拟仿真实验的优势高浓度污水处理是一项复杂的工程,需要对各种理化性质进行综合考虑。
通过虚拟仿真实验,我们可以通过计算机建立复杂的模型,模拟真实环境中的各种因素,如温度、压力、流速、浓度等。
虚拟仿真实验具有以下优势:1. 资源节约:高浓度污水处理实验通常需要大量的设备和试剂,占用大量的物质和能源资源。
而虚拟仿真实验只需要一台计算机和相应的软件,大大节约了资源消耗。
2.时间灵活:传统实验需要进行漫长的观测和实验过程,而虚拟仿真实验可以根据需要进行时间压缩或延长,提高了实验效率。
3. 数据准确性:虚拟仿真实验可以精确模拟各种参数的变化,提供准确的数据结果。
相比之下,传统实验由于受到现实条件的限制,往往无法完全准确。
4. 安全性:高浓度污水处理涉及一些危险性较高的试剂和操作,在传统实验中存在一定的安全隐患。
而虚拟仿真实验不存在这些风险,可以有效保障实验人员的安全。
二、高浓度污水处理虚拟仿真实验建设针对高浓度污水处理虚拟仿真实验的建设,主要包括以下几个方面:1. 建立污水处理模型:首先,我们需要基于实际情况,建立起能够准确模拟高浓度污水处理的计算机模型。
这需要我们对污水的组成和特性进行深入的研究和分析,确定合理的处理方法和流程。
2. 数据采集和验证:在建立模型之前,需要收集现实中的数据以验证虚拟仿真实验的准确性。
通过专业的仪器和设备对污水进行现场采样和分析,获取各种参数的真实数据,并与虚拟仿真实验模型的数据进行对比和验证。
3. 选择合适的仿真软件:根据具体的要求和目标,选择适用于高浓度污水处理的虚拟仿真软件。
常用的仿真软件包括Aspen Plus、COMSOL Multiphysics等,可以通过模拟各种化学反应、流体力学分析等模块,模拟不同的处理方法和流程。
基于虚拟仿真的“新工科”实践教学改革——以《污水厂课程设计》为例
河南建材201812023年第3期基于虚拟仿真的“新工科”实践教学改革———以《污水厂课程设计》为例杨春娣侯芹芹王春茹宋少花西安建筑科技大学华清学院(710043)摘要:污水厂课程设计是给排水专业学生一门重要的理论与实践课程。
为适应“新工科”背景下本专业工程人才的培养需求,以“贴近实际,提升能力”为原则,对本课程的选题内容、教学方式、教学手段,考核方式等方面进行教学改革。
实践表明,改革后的教学模式,能更好的服务于培养学生的综合实践能力和独立创新能力,符合应用型人才的培养需求。
关键词:新工科;需求导向;虚拟仿真;教学改革为主动应对新一轮科技革命与产业变革,近年来,我国深入实施创新驱动发展等重大战略,加快推进“双一流”建设,并从2017年起着力推进“新工科”建设。
“新工科”需要培养的是实践能力扎实、创新能力强、具备全球视野和人文情怀的高素质复合型人才[1-3]。
实践教学是培养学生创新精神和实践能力的重要手段,是提高学生综合素质的关键环节,对“新工科”人才培养具有举足轻重的作用。
《污水厂课程设计》是我校给水排水专业的一门重要实践课程,旨在培养学生综合运用《水质工程学Ⅱ》基本理论和专业知识的能力,是培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的初步能力的重要环节,继续沿用传统教学模式已经不适应新时期的工科人才的培养要求,以“需求为导向”对该课程进行改革,对提高独立学院实践教学的人才培养质量、形成专业教学特色、提升独立学院毕业生的市场竞争力等都有重要意义。
1存在的问题对比新工科背景下现代工程实践的人才培养要求,我院《污水厂课程设计》课程现有的教学方式存在如下问题:①设计内容相对固定,学生选择面窄,不能满足工程创新的需要;②课程设计时间紧,基础薄弱学生学习积极性差,成果形式千篇一律;③教师指导模式固定设计,师生沟通不及时或因为指导教师缺乏实践经验,难以从实际对学生成果合理性做出准确判断;④学生对自己设计成果的合理性没有直观概念,对于出现的问题修改意愿不强,设计成果质量不高;⑤考核形式简单,成果评价不够客观。
仿真系统在污泥处理装置中的应用分析
仿真系统在污泥处理装置中的应用分析摘要中国石油呼和浩特石化公司于2012年对污水处理场建立了仿真培训系统,其中的污泥处理装置与实际操作高度仿真,文章对构建该平台的工具和原理进行简要介绍,并评价了应用效果。
关键词仿真;培训;污泥处理;稳态模拟;模型建立;评价中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0138-01仿真培训系统能够模拟装置在开工、停工、正常运行操作、突发事故状态,无需投料,操作时没有任何生产风险,可以使操作人员在数周之内得到现场工作数年的经验,作为一种科学的培训手段,仿真培训现在已在中国石油多家石化企业的生产装置中得到广泛应用[1,2]。
污水处理单元由于其生产过程排水动态不易模拟、自动化程度较差等原因,在石化企业仿真培训应用较少。
中国石油呼和浩特石化公司于2012年委托北京东方仿真控制技术公司对污水处理场建立了仿真培训系统,在双方技术人员的配合下,克服难点,完成该项工作,其中的污泥处理装置与实际操作高度仿真,在培训中取得了很好的效果。
1 污泥处理装置仿真系统的建立1.1 仿真开发工具针对性开发仿真系统所用平台工具为“过程仿真系统平台(PSSP)”及“分析与培训支撑系统(SATSS)”。
PSSP平台是基于面向对象的建模与仿真方法的先进仿真系统开发与运行环境体系,其运行环境为标准计算机,支持Microsoft Windows全系列操作系统,可在网或脱网运行。
1.2 污泥处理装置现状呼和浩特石化公司污泥处理装置主要由污泥浓缩罐、配药系统、进料泵、加药泵、污泥离心脱水机、转运车辆等组成,在整个污水处理场中属于自动化程度较高的工段。
1.2.1 污泥处理工艺流程图1 污泥处理工艺流程图1.2.2 仿真系统的模型选择通过对工艺流程的分析,将整个污泥处理装置分为三个模型:1)加药系统。
2)加药泵、进料泵、刀闸阀操作面板。
3)污泥离心机的操作。
1.3 仿真系统的建立1.3.1 稳态模拟针对污泥处理工艺流程,建立的稳态模拟包括:泥水分离参数稳态;加药系统螺杆输送机参数稳态;加药系统抽空器参数稳态;离心机油、水、泥分离参数稳态等。
西安市污水土地处理系统水力负荷的模拟分析
2005年2月SHUILI XUEBAO第2期文章编号: 0559-9350(2005)02-0203-05西安市污水土地处理系统水力负荷的模拟分析程慧艳,罗纨,贾忠华,刘建刚(西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048)摘要:本研究以西安地区长期的气象资料和土壤资料为基础,利用美国农业部自然资源保护局所推荐的田间水管理模型DRAINMOD,对不同灌溉制度和田间排水条件下,污水处理系统的水力负荷进行了模拟;并对模型输入参数的敏感性进行了分析。
结果表明,地面排水情况对系统的处理能力影响不大,采取少灌、勤灌的灌溉制度,能够增加系统的污水处理量。
与目前污灌情况相比较,西安地区所推荐的污水灌溉量大致与在不考虑田间排水情况下,模型计算的年处理量持平。
关键词:污水土地处理系统;水力负荷;DRAINMOD模型中图分类号:TV21 文献标识码:A随着我国经济的高速发展,水环境恶化的状况十分严重。
1999年全国污水年排放量已达606亿m3[1],而城市污水处理率仅为7%。
大量污水未经处理就直接排入水体,这在很大程度上是由于污水处理设施的基建与运行费用较高造成的。
污水土地处理系统的原理是利用土壤植物系统,通过生物、化学和物理等固定与降解作用,对污水中的污染物进行消化分解。
这种处理方法具有设备简单、投资少、操作管理方便、能耗低、净化效果好等优点,特别适用于小城镇生活污水以及一些加工业污水的处理。
污水土地处理系统一般是通过污水灌溉来实现的,但污水土地处理系统与农业污水灌溉有一定区别。
污灌是以给农作物提供所需水肥为目的,灌溉水量要根据作物生长需求来确定。
以前我国的污灌研究主要集中在污灌对作物水肥的补给以及污染物对农作物的危害上。
在西安地区,王堪甲[2]等通过作物生长水、肥平衡计算,得出年污灌量为36cm的结论。
与农业污灌不同的是,一个专用的污水土地处理系统的设计目标不是把对作物产量的影响作为主要考虑因素,而是寻求在不造成对周围水域污染的前提下,充分利用系统对污染物的降解能力,最大量地处理污水,以减少土地及运行费用。
污水处理过程仿真器开发及水质监测与控制策略研究的开题报告
污水处理过程仿真器开发及水质监测与控制策略研究的开题报告一、研究背景随着经济的发展和人口的增加,城市污水排放量急剧增加,给水环境带来了严重的污染问题。
为了保护水资源,改善水环境质量,需要进行污水处理。
传统的污水处理方式主要是通过生物反应器来降解有机质,除去污染物。
但是,这种污水处理方式存在着生物健康、处理效率低等问题。
因此,对污水处理过程进行仿真研究,提高处理效率,提升城市环境质量,具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在开发污水处理过程仿真器,并通过水质监测与控制策略的研究,探索污水处理的最优方案,提高污水处理效率,降低处理成本。
三、研究内容1. 开发污水处理过程仿真器,模拟污水处理过程中的生态系统行为、物质转移过程,掌握不同操作条件的污水处理效果。
2. 建立污染物质量平衡模型,通过实验数据对生物反应器的处理效率进行评估,掌握污水处理的最优策略。
3. 通过对不同处理条件下的水质变化趋势监测和对比分析,确定最佳的水质监测与控制策略。
四、研究方法1. 利用Matlab或C++等编程语言开发污水处理过程仿真器,将物质转移、生态系统行为建模,并输入不同处理条件,模拟污水处理效果。
2. 利用现场实验数据,建立污染物质量平衡模型,评估生物反应器的处理效率,并确定最优策略。
3. 对不同处理条件下的水质变化趋势进行监测,通过运用水质学、微生物学等理论分析数据,确定最佳的水质监测与控制策略。
五、预期结果及意义本研究预期通过开发污水处理过程仿真器,提高污水处理的效率,并探索污水处理的最优策略和水质监测与控制策略,为城市环境的改善提供重要的理论支撑。
同时,为绿色发展、可持续发展提供技术支持,保障水资源的可持续利用、促进经济社会可持续发展。
西安市第四污水处理厂工艺设计参数试验及应用研究的开题报告
西安市第四污水处理厂工艺设计参数试验及应用研究的开题报告引言随着城市化进程的加快,城市生活污水的处理越来越受到重视。
污水处理技术的选择与设计在变化,出现越来越多的高效、节能、环保的新工艺。
西安市第四污水处理厂作为西安市重要的生活污水处理厂之一,处理能力与水质要求均居于全市领先地位,同时也逐渐走向高效、节能、环保的方向。
因此,对西安市第四污水处理厂进行工艺设计参数试验及应用研究,对提高其处理效率和水质达标率具有重要意义。
1.主要内容本研究的主要内容是针对西安市第四污水处理厂的工艺设计参数进行试验及应用研究,主要包括以下方面:(1) 对西安市第四污水处理厂进行现场调查,了解其污水处理工艺以及存在的问题。
(2) 对西安市第四污水处理厂采用改进后的MUBR工艺进行试验研究,对其处理效率和水质达标率进行实测指标分析。
(3) 应用研究:通过对试验数据的分析和总结,对西安市第四污水处理厂提出改进建议和优化方案,提高其污水处理效率和水质达标率。
2.研究意义(1)为提高西安市第四污水处理厂的水质达标率和降低处理成本提供实用性方案。
(2)为西安市及其他城市的生活污水处理提供新的技术选择和方法。
(3)为国内其他行业提供一种高效、节能、环保污水处理工艺。
3.预期结果通过对西安市第四污水处理厂的工艺设计参数进行试验及应用研究,预期达到以下结果:(1)明确西安市第四污水处理厂的处理工艺及存在的问题。
(2)验证改进后的MUBR工艺的处理效果和水质达标率。
(3)提出改进建议和优化方案,为提高西安市第四污水处理厂的处理效率和水质达标率提供实用性方案。
(4)为生活污水处理行业提供高效、节能、环保的新工艺选择和方法。
4.研究方法(1) 现场调查法:对西安市第四污水处理厂进行现场调研,了解处理过程与工艺。
(2) 试验方法:选取适当的实验条件,利用试验设备对改进后的MUBR工艺的处理效果与水质达标率进行实测指标分析。
(3) 数据统计法:对试验数据进行统计分析、总结,得出结论与建议。
污水处理工艺设备系统模型研究与仿真的开题报告
污水处理工艺设备系统模型研究与仿真的开题报告一、研究背景和意义随着我国城市化进程的不断加速,污水处理工艺的研究和应用成为了环保和城市建设的重要内容。
污水处理工艺涉及的设备系统和流程复杂,为了更好地掌握和了解污水处理工艺的运行机制,需要对其进行系统建模和仿真。
此外,工业界和学术界对于污水处理工艺设备系统模型的研究也呈现出高涨的趋势,可为相关领域的工作提供理论基础和技术支持。
因此,本研究将针对污水处理工艺系统建立数学模型并进行仿真研究,探讨其运行机理,为相关领域的工作提供理论指导和实践参考。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究的主要内容包括:污水处理工艺设备系统的建模、仿真分析以及对其运行机理的探究。
具体来说:(1)根据工业界的实际需求和实验数据,建立污水处理工艺设备系统的数学模型。
(2)基于Fluent软件平台,开展污水处理工艺设备系统的流动模拟,模拟其内部的质量传输、物理过程和化学反应等。
(3)通过仿真实验,分析不同参数下的污水处理工艺设备系统的运行情况和效率。
(4)探究污水处理工艺设备系统的运行机理,并提出可行的优化措施。
2.研究方法本研究采用横向、纵向相结合的研究方法,具体包括:(1)横向比较法:采用不同的污水处理工艺设备系统模型对其运行效果进行对比研究,从而确定最优模型。
(2)纵向实验法:在建立模型的基础上,探究污水处理工艺设备系统的操作机理、优化建议和未来发展方向等问题。
三、研究预期成果本研究的主要预期成果包括:(1)建立污水处理工艺设备系统的数学模型,为污水处理工艺的理论研究提供理论基础。
(2)通过仿真实验,分析不同参数下的污水处理工艺设备系统的运行情况和效率,为污水处理工艺设备系统的优化提供现实依据。
(3)提出污水处理工艺设备系统的优化措施和未来发展方向,为相关领域的工作提供理论指导和实践参考。
(4)论文发表和结题报告等。
四、研究进度安排本研究计划如下:2021.10-2021.12 研究背景调研,建立数学模型2022.1-2022.3 利用Fluent平台开展仿真实验2022.4-2022.6 数据分析,提出优化措施和未来发展方向2022.7-2022.9 写作撰稿,准备结题报告五、结论本研究旨在通过建立污水处理工艺设备系统的数学模型和仿真实验,深入探究其运行机理和优化方向,为相关领域的工作提供理论指导和实践参考。
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Abstract: In order to research the treatment effect of AMAO technology for a WWTP in Xian, The four different simulation model was established with WEST software as a platform using ASM2D model. Through scheme comparison after parameter optimization for each plan, the recommended program was quaternary anaerobic/anoxic/aerobic process.
The application of simulation in the design of a sewage treatment plant in Xi’an
Wang Runjuan, Li Zupeng, Huang Yu, Shi Feng, Chen Yang (CSCEC AECOM Consultants Co.,Ltd.,Lanzhou Gansu 730000,China)
环境与发展
YINGYONGJISHU
仿真模拟在西安某污水处理厂方案设计中的应用研究
王润娟,李祖鹏,黄宇,石凤,陈阳
(中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000)
摘要:为了研究多段多级 AO 除磷脱氮技术在西安某污水处理厂新建生物处理系统中的处理效果,本文以 WEST 软件为平台,采用国际水协
西安某污水处理厂现状处理规模 15×104m3/d,主要污水处理工艺 采用 DE 氧化沟工艺,此次升级改造,为使出水水质从一级 B 标准提升 为一级 A 标准,降低原 DE 氧化沟系统的处理水量至 10×104m3/d,同时 新建一条多段多级 AO 除磷脱氮系统,处理水量为 5×104m3/d。
按照现状工艺运行参数,利用 WEST 软件为平台,采用国际水协 ASM2D 模型 [3],建立现状仿真模型。通过调整模型参数,使模型计算得 出的出水模拟值与实测值尽可能的吻合,从而保证仿真模型能够真实的 反映实际过程 [4 ~ 5]。现状模型建立成功后,利用得到的动力学及化学 计量参数、进水水质组分转换参数、二沉池模型参数等相关模型参数对 新建系统工艺方案进行对比分析。
(1)按照污水处理厂现状工艺及其运行参数,利用 WEST 软件建立 现状工艺仿真模型后,对模型参数进行校正使模型计算得出的出水模拟 值与实测值尽可能的吻合,利用得到的相关模型参数对新建系统的对比 方案建立相应的仿真模型。
(2)对各方案的设计参数进行模拟优化,对比优化后的四种工艺 方案的出水水质,最终确定本工程的推荐工艺方案——四级厌氧 / 缺氧 / 好氧工艺。
通过四种对比方案出水水质的对比发现,方案三的出水在 COD、 NH4+-N、TN 达标的前提下,TP 浓度小于 1mg/L,能够相对降低后续深度 处理的药剂投加量,处理效果比较理想。因此,本工程最终确定方案三 为推荐最佳工艺方案。 3.4 运行状态
该 污 水 处 理 厂 目 前 已 进 入 正 式 运 行 阶 段, 经 业 主 反 馈, 新 建 5×104m3/d 生物池采用上述方案三的四级厌氧 / 缺氧 / 好氧工艺,处理 效果很好,出水水质能够稳定达到一级 A 标准。 4 结论
(1)方案一:二级厌氧 / 缺氧 / 好氧 + 二级缺氧 / 好氧工艺。 (2)方案二:二级缺氧 / 好氧 + 二级厌氧 / 缺氧 / 好氧工艺。 (3)方案三:四级厌氧 / 缺氧 / 好氧工艺。 (4)方案四:一级厌氧 / 好氧 + 三级缺氧 / 好氧工艺。 2 模型优化结果 四种方案的设计参数优化结果见表 1。其中,水力停留时间、进水 分配比例的参数优化目标为出水 COD、NH4+-N、TN 和 TP 浓度的加权平 均值达到最低;污泥回流比的参数优化目标为满足二沉池固体负荷时出
Keywords: Simulation; Scheme comparison; AMAO; Scheme comparison
近年来,计算机仿真模拟技术在污水处理厂设计与运行管理中的 应用越来越普遍,被广泛应用于工艺方案比选、参数优化、运行管理 等方面。通过建立污水处理工艺仿真模型,可以使污水处理厂最大程 度地利用现有污水处理设施的处理能力,发挥新建污水处理设施的效 益,以及提出合理的污水处理厂新建或升级改造方案以满足更严格的 污水排放标准 [1]。
ASM2D 模型,为四种不同的工艺方案建立仿真模型。对各方案的设计参数优化后进行方案比选,最终确定本工程的推荐方案为四级厌氧 /
缺氧 / 好氧工艺。
关键词:仿真模拟;参数优化;多段多级;方案比选
中图分类号:X703
文献标识码:A
文章编号:2095-672X(2019)10-001369/X.2019.10.036
水水质最佳。 3 方案比选 3.1 出水水质
按照最优设计参数,预测四种方案的出水水质平均值,如表 2 所示。 可以看出,方案四的各污染物出水浓度的加权平均值较低,但相比于其 他方案,方案四的出水 TP 浓度较高,而方案三的出水 TP 浓度最低。 3.2 微生物组成
生物处理工艺的处理效果与微生物的组成及浓度有关,因此,将四 种对比方案对应的微生物组成列于表 3。可以看出,相对于其他方案, 方案四的聚磷菌含量最低,因此对应的出水 TP 浓度较高。相反,方案 三的聚磷菌含量最高,所以其出水 TP 浓度最低。 3.3 比选结果
随着国家对污水氮磷排放标准的不断提高,污水除磷脱氮处理新工 艺的研究、开发和工程应用越来越多。多段多级 AO 工艺是基于传统 AO 工艺发展起来的新型除磷脱氮工艺,具有除磷脱氮效率高、碳源利用充 分、抗冲击负荷强、运行费用低等优点 [2]。本文通过仿真模拟技术对 多段多级 AO 除磷脱氮工艺及其组合工艺进行了详细研究。 1 建立仿真模型