211145455_基于ASM2D_模型对改良DAT-IAT_工艺脱氮除磷能力优化

第52卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 4 2023年4月 Liaoning Chemical Industry April，2023
基于ASM2D模型对改良DAT-IAT工艺
脱氮除磷能力优化
刘琦，康宁
（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）
摘 要： 以ASM2D模型为基础、STOAT软件为工具，对改良DAT-IAT工艺进行外回流比、内回
流比、DAT池DO质量浓度、温度单因素模拟实验。

结果表明：外回流比对NH4+-N与TN去除成正相
关，对TP去除成负相关；在一定范围内，内回流比与出水NH4+-N与TN去除成正相关；DAT池DO质
量浓度对出水NH4+-N去除成正相关，对出水TN去除成负相关；当进水温度在10~16 ℃范围时，出水
NH4+-N、TP出现不达标的情况。

根据4因素5水平正交试验，分析确定了各影响因素对工艺出水水质
的显著性大小和最佳工况。

分析表明，当外回流比为140%、内回流比为150%、DAT池DO质量浓度
为2.0 mg·L-1、温度为22 ℃时为改良DAT-IAT工艺的最优组合，在该条件下模拟时段内的工艺出水水
质均满足一级A标准。

关 键 词：ASM2D模型；改良DAT-IAT工艺； STOAT；工艺优化
中图分类号：X703 文献标识码： A 文章编号：1004-0935（2023）04-0493-06
针对污水处理厂工艺运行条件单一导致处理效能低，仅根据经验来调整运行参数难以保证处理水质达标这一问题，为了在污水排放标准日益严苛条件下，能灵活改变工艺运行条件，使处理出水达到排放标准，本文根据数学模型具有快速准确的预测污水处理工艺出水水质这一优势[1-6]，以校参后的改良DAT-IAT工艺[7]模型作为基础，模拟外回流比、内回流比、DAT池DO质量浓度以及温度对处理水质的影响。

通过单因素分析与多因素协同分析不同条件下的出水水质，获取工艺参数优化的策略。

1 研究方法
1.1 模拟对象
抚顺某污水处理厂一期工艺采用改良DAT-IAT 工艺，该厂改良DAT-IAT工艺日处理水量25万m3，DAT-IAT工艺前端设置1座厌氧池，厌氧池出水均匀分配流入DAT-IAT池中，厌氧池总长73 m，宽31 m，水深8.3 m，混合液回流比为200%，污泥回流比为100%。

1.2 模型的搭建
STOAT软件含有预设的排水设备模型，有助于污水处理及受纳水体的综合模拟[7]。

根据改良DAT-IAT工艺各反应单元的流态特征与物料守恒原理，利用STOAT5.0作为平台，以STOAT软件模型库中的ASM2D模型作为模拟基础，使用STOAT软件中各种工艺单元组件搭建改良DAT-IAT工艺 流程。

1.3 常规水质监测
对2016年12月至2017年4月污水厂进出水常规水质进行监测，其监测平均值如表1所示。

表1 水质指标 mg·L-1项 目 SS COD NH4+-N TN TP
进水 245 313 13.5 28.3 3.7
出水 4.82 16.8 1.37 10.1 0.43
1.4 常规水质监测
2016年12月至2017年4月期间，对该污水处理厂的进水进行取样（共23次），按照文献[8]方法对进水COD组分进行划分，取平均比例作为COD 的组分。

利用文献[9-10]中灵敏度分析的方法对所构建数学模型的化学计量学和动力学参数进行分析，确定将参数异养Y H、PAO Y PAO、b H、异养f XI、i TSS,X I、i TSS,XS、i TSS,BM、自养K O2、自养K NH4、PAO Kmax、i P,X BM、
i P,X S分别调整为0.567、0.6、1.08、0.09、0.714、0.788、
0.81、0.8、1.6、0.5、0.08、0.003后，模型稳态模拟各出水指标模拟值与实测值相对误差控制在10%以内，达到较好的模拟仿真效果。

494 辽 宁 化 工 2023年4月
2 单因素影响模拟
2.1 外回流比对出水水质的影响
本模拟试验分析了在外回流比为20%、40%、60%、80%、100%、120%、140%条件下各污染物的变化规律和去除效果，模拟结果如图1
所示。

图1 不同外回流比污染物去除效果
从图1可知，模拟出水的NH 4+-N 质量浓度随外
回流比增大而减小，其中外回流比由20%增加到
60%时，出水质量浓度由11.48 mg ·L -1
降低到 2.65 mg ·L -1，去除率上升了65.4%；当外回流比由
60%增加到140%过程中，出水NH 4+-N 减小幅度变
缓，质量浓度由2.65 mg ·L -1降低到1.32 mg ·L -1，去
除率上升了9.85%。

模拟出水的TN 随DAT -IAT 工
艺的外回流比增大而减小，其中外回流比由20%增
加到80%时，出水TN 质量浓度由13.3 mg ·L -1降低
到9.83 mg ·L -1
，去除率上升了12.3%。

模拟出水的TP 随外回流比的增大而增大，其中外回流比由20%
增大到140%时，出水TP 质量浓度上升了
0.58 mg ·L -1
，去除率下降了15.7%。

综合来看，外回流比是改良DAT -IAT 工艺的一个重要的运行参数，明显影响系统的脱氮除磷效果，若外回流比控制在60%~100%范围内可保证良好的出水水质及较好的脱氮除磷能力。

2.2 内回流比对出水水质的影响
本模拟试验分析了在内回流比为0%、50%、100%、150%、200%、250%、300%条件下各污染物的变化规律和去除效果，模拟结果如图2所示。

由图2可知，内回流比的增大会使出水NH 4+
-N 质量浓度减小，其中内回流比由0增大到100%时，
出水NH 4+-N 质量浓度减小了1.99 mg ·L -1
，去除率上升了14.7%；内回流比由0增大至150%，模拟出水TN 质量浓度逐渐减小，出水TN 质量浓度由
13.89 mg ·L -1降低到9.49 mg ·L -1
，去除率由50.9%上升到66.5%；随着内回流比的增大，模拟出水TP 质量浓度逐渐增大，当内回流比由0增大至300%，
出水TP 质量浓度由0.37 mg ·L -1上升到0.55 mg ·L -1
，去除率下降了
4.9%。

图2 不同内回流比污染物去除效果
综合来看，内回流比对系统硝化效果与反硝化
效果有明显的影响，对除磷效果影响较小，从各污染物去除效果与节省能耗方面上看，可将内回流比控制在50%~150%范围内，在该范围内提高内回流
比可有效强化系统硝化与反硝化能力，有效提高对NH 4+
-N 与TN 的去除率，保证良好的出水水质。

2.3 DAT 池DO 对出水水质的影响 分别模拟DAT 池DO 为1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0 mg ·L -1
条件下各污染物的变化规律和去除效果，模拟结果如图3
所示。

图3 DAT 池不同DO 质量浓度污染物去除效果
由图3可知，随着DAT 池中DO 质量浓度升高，
出水NH 4+
-N 质量浓度逐渐降低，当DAT 池DO 质
量浓度由1 mg ·L -1上升至3 mg ·L -1，出水NH 4+
-N 质
量浓度由2.38 mg ·L -1下降至1.03 mg ·L -1
，去除率由82.4%上升至92.4%。

DAT 池DO 质量浓度与出水TN 去除率成负相关，随着DAT 池中DO 质量浓度
第52卷第4期 刘琦，等：基于ASM2D 模型对改良DAT -IAT 工艺脱氮除磷能力优化 495
升高，出水TN 质量浓度由8.87 mg ·L -1
上升至
10.56 mg ·L -1
，去除率下降了5.9%，表明DAT 池DO 质量浓度对出水TN 影响较小。

DAT 池中DO 质量浓度对出水TP 质量浓度基本没有影响，出水TP 质
量浓度稳定在0.48~0.50 mg ·L -1
范围内，去除率稳定在86.7%左右。

综合来看，提高DAT 池DO 质量浓度仅对出水NH 4+
-N 与TN 有较小影响，即使DAT 池在低DO 质量浓度的条件下也可保证各指标有较好的去除效果，可适量降低DAT 池DO 质量浓度，将其控制在
1~2 mg ·L -1
范围内，这样既减小了对IAT 池停曝阶段缺氧环境的影响又能降低能耗。

2.4 温度对出水水质的影响
本模拟试验分析了温度为10、13、16、19、22 ℃条件下各污染物的变化规律和去除效果，结果如图4
所示。

图4 不同温度下污染物去除效果
由图4可知，当温度由10 ℃上升至13 ℃，出水NH 4+-N 质量浓度由5.72 mg ·L -1下降至1.58mg ·L -1
，
NH 4+
-N 去除率由57.6%上升至88.3%，升高温度对
NH 4+
-N 处理效能明显提高；由13 ℃上升至22 ℃
过程中，出水NH 4+
-N 质量浓度变化幅度减小，去除率上升了6.4%。

当温度由10 ℃上升至16 ℃，出
水TN 质量浓度由10.25 mg ·L -1降低至9.47 mg ·L -1
，去除率由63.8%上升至66.5%；当温度由16 ℃上升
至22 ℃，出水TN 质量浓度由9.47 mg ·L -1
上升至
12.02 mg ·L -1
，去除率下降了9.0%。

TP 的去除率随着温度的升高有明显的提高。

当温度由10 ℃上升
至22 ℃，出水TP 质量浓度由1.29 mg ·L -1
下降至
0.17 mg ·L -1
，去除率由65.1%上升至95.4%。

综合来看，当进水温度在10~16℃范围时，为
保证出水NH 4+
-N、TP 能达标，需增加系统污泥质量浓度来强化硝化反应，并延长厌氧区的水力停留时间提高除磷效果。

3 多因素协同作用的影响
3.1 正交试验
本研究选取外回流比、内回流比、DAT 池DO、温度4个因素，每个因素选取5个水平进行正交试验模拟，其中各因素水平的选取根据单因素模拟结果中得到较优的数值来选择，正交试验设计方案表见表2。

表2 正交试验设计方案表
水平 外回流比/% 内回流比/% DAT 池DO/(mg ·L -1
)
温度/℃ 1 60 50 1.2 10 2 80 100 1.4 13 3 100 150 1.6 16 4 120 200 1.8 19 5
140
200
2.0
22
借助SPSS 统计软件对上述4因素5水平的正交试验方案进行正交分析，得出25组不同的组合的工况条件。

利用STOAT 软件并基于已校核的改良DAT -IAT 工艺模型对25组不同工况进行模拟，正交模拟试验结果如表3所示。

表3 正交试验结果
试验 号 外回流 比/%
内回流 比/% DAT 池
DO/(mg ·L -1
)
温度 /℃ 出水指标/(mg ·L -1
) NH 4+-N TN TP
1 60（1） 50（1） 1.2（1） 10（1） 11.05 14.35 0.87
2
60（1） 100（2） 1.6（3） 22（5） 0.76 11.94 0.19 3 60（1） 150（3） 2.0（5） 19（4） 0.70 11.04 0.24 4 60（1） 200（4） 1.4（2） 16（3） 1.24 10.09 0.24 5 60（1） 250（5） 1.8（4） 13（2） 2.37 10.7
0.54
6 80（2） 50（1） 1.4（2） 19（4） 0.92 10.66 0.16
7 80（2） 100（2） 1.8（4） 16（3） 1.09 10.03 0.40
8 80（2） 150（3） 1.2（1） 13（2） 2.32 9.50
0.60
9 80（2） 200（4） 1.6（3） 10（1） 5.18 11.05 0.91 10 80（2） 250（5） 2.0（5） 22（5） 0.97 12.08 0.19 11 100（3） 50（1） 1.6（3） 13（2） 1.34 11.27 0.86 12 100（3） 100（2） 2.0（5） 10（1） 2.76 10.22 0.95 13 100（3） 150（3） 1.4（2） 22（5） 0.70 11.15 0.24 14 100（3） 200（4） 1.8（4） 19（4） 0.62 10.47 0.29 15 100（3） 250（5） 1.2（1） 16（3） 1.54 9.05
0.56
16 120（4） 50（1） 1.8（4） 22（5） 0.59 12.18 0.33 17 120（4） 100（2） 1.2（1） 19（4） 1.01 10.44 0.80 18 120（4） 150（3） 1.6（3） 16（3） 0.96 9.43 0.70 19 120（4） 200（4） 2.0（5） 13（2） 1.09 9.82 0.82 20 120（4） 250（5） 1.4（2） 10（1） 4.00 9.76 1.31 21 140（5） 50（1） 2.0（5） 16（3） 0.82 10.30 0.57
22 140（5） 100（2） 1.4（2） 13（2） 1.55 9.05 0.97 23 140（5） 150（3） 1.8（4） 10（1） 2.18 9.66
1.40
24 140（5） 200（4） 1.2（1） 22（5） 0.87 12.05 0.36 25
140（5） 250（5） 1.6（3） 19（4） 1.14
10.23 0.52
3.2 正交试验结果分析
正交试验结果分析数据如表4至表9所示。

496 辽 宁 化 工 2023年4月
表4 出水NH4+-N正交试验结果方差分析
源 III 型平方和 df 均方 F Sig.
修正的模型 98.682a16 6.168 2.808 0.071 截距 91.279 1 91.279 41.550 0
外回流比 12.658 4 3.164 1.440 0.305 内回流比 8.031 4 2.008 0.914 0.500 DAT池DO 14.268 4 3.567 1.624 0.259 温度 63.726 4 15.931 7.252 0.009
误差 17.575 8 2.197 - -
总计 207.536 25 - - -
表5 出水NH4+-N正交试验结果极差分析因素 外回流比 内回流比 DAT池DO 温度
K1j16.12 14.72 16.79 25.17
K2j10.48 7.17 8.41 8.67
K3j 6.96 6.86 9.38 5.65
K4j7.65 9.00 6.85 4.39
K5j 6.56 10.02 6.34 3.89
k1j 3.22 2.94 3.36 5.03
k2j 2.10 1.43 1.68 1.73
k3j 1.39 1.37 1.88 1.13
k4j 1.53 1.80 1.37 0.88
k5j 1.31 2.00 1.27 0.78 极差（R） 1.91 1.57 2.09 4.25
最优水平 140% 150% 2.0 mg·L-122 ℃
表6 出水TN正交试验结果方差分析
源 III 型平方和 df 均方 F Sig. 修正的模型 30.499a16 1.906 4.016 0.026 截距 2 841.316 1 2 841.316 5 985.802 0
外回流比 6.272 4 1.568 3.303 0.071 内回流比 8.202 4 2.050 4.320 0.037 DAT池DO 2.311 4 0.578 1.217 0.375 温度 13.714 4 3.429 7.223 0.009
误差 3.797 8 0.475 - -
总计 2875.613 25 - - -
显著性（Sig）越低，影响越显著，在本研究中取0.05作为显著性的界限值。

结果表明，对出水NH4+-N影响的由大到小顺序为：温度、DAT池DO 质量浓度、外回流比、内回流比，其中仅有温度对出水NH4+-N的影响是极其显著。

对出水TN影响的由大到小顺序为：温度、内回流比、外回流比、DAT 池DO质量浓度，其中温度对出水TN影响很显著，外回流比对出水TN显著性一般。

对出水TP影响的由大到小顺序为：温度、外回流比、内回流比、DAT 池DO质量浓度，其中温度和外回流比对出水TP 的影响是极其显著的。

表7 出水TN正交试验结果方差分析
因素 外回流比 内回流比 DAT池DO 温度
K1j58.12 58.76 55.39 55.04
K2j53.32 51.68 50.71 50.34
K3j52.16 50.78 53.92 48.90
K4j51.63 53.48 53.04 52.84
K5j51.29 51.82 53.46 59.40
k1j11.62 11.75 11.08 11.01
k2j10.66 10.34 10.14 10.07
k3j10.43 10.16 10.78 9.78
k4j10.33 10.7 10.61 10.57
k5j10.26 10.36 10.69 11.88 极差（R） 1.36 1.59 0.94 2.10 最优水平 140% 150% 1.4 mg·L-116 ℃
表8 出水TP正交试验结果方差分析
源 III 型平方和 df 均方 F Sig.
修正的模型 2.831a16 0.177 13.412 0 截距 9.024 1 9.024 684.104 0
外回流比 0.600 4 0.150 11.364 0.002 内回流比 0.066 4 0.017 1.256 0.362 DAT池DO 0.026 4 0.006 0.490 0.744 温度 2.139 4 0.535 40.538 0
误差 0.106 8 0.013 - -
总计 11.960 25 - - -
表9 出水TP正交试验结果极差分析
因素 外回流比 内回流比 DAT池DO 温度
K1j 2.08 2.79 3.19 5.44
K2j 2.26 3.31 2.92 3.79
K3j 2.90 3.18 3.18 2.47
K4j 3.96 2.62 2.96 2.01
K5j 3.82 3.12 2.77 1.31
k1j0.42 0.56 0.64 1.09
k2j0.45 0.66 0.58 0.76
k3j0.58 0.64 0.64 0.49
k4j0.79 0.52 0.59 0.4
k5j0.76 0.62 0.55 0.26 极差（R） 0.37 0.14 0.09 0.83 最优水平 60% 200% 2.0 mg·L-122 ℃
根据对正交试验的极差分析，出水NH4+-N的最低工况为外回流比140%，内回流比150%，DAT池DO质量浓度2.0 mg·L-1，温度22 ℃；出水TN的最低工况为外回流比140%，内回流比150%，DAT池DO质量浓度1.4 mg·L-1，温度16℃；出水TP的最低工况为外回流比60%，内回流比200%，DAT池DO质量浓度2.0 mg·L-1，温度22 ℃。

3.3 最佳工况的验证
将以上几组较优工艺参数带入到改良DAT-IAT
第52卷第4期 刘琦，等：基于ASM2D 模型对改良DAT -IAT 工艺脱氮除磷能力优化 497
工艺模型中进行模拟，所得出水结果见表10所示。

表10 较优工艺参数下出水结果
试验号 外回流
比/% 内回流 比/% DAT 池 DO/(mg ·L -1
) 温度 /℃ 出水指标/(mg ·L -1
)
NH 4+-N TN TP 1 140 150 2.0 22 0.56 12.29 0.39 2 140 150 1.4 16 1.06
8.94 0.79
3
60
200
2.0
22
0.65 12.04 0.14
通过上述分析，考虑单因素和显著性的影响，
同时考虑到改良DAT -IAT 系统的脱氮除磷作用，本
节按照出水NH 4+
-N、TN、TP 一级A 标准达标，来选出改良DAT -IAT 工艺最适工况点。

在本研究给定条件下确定改良DAT -IAT 工艺的最佳脱氮除磷工况为：当外回流比为140%，内回流比为150%，DAT
池DO 质量浓度为2.0 mg ·L -1
，温度为22 ℃。

将2016年12月至2017年4月的动态数据代入到模型中进行模拟，所得模拟结果如图5
所示。

图5 不同温度下污染物去除效果
由图5可知，在此条件下NH 4+
-N、TN 和TP 的
出水平均质量浓度分别为1.07 mg ·L -1、9.80 mg ·L
-1
和0.34 mg ·L -1
，平均去除率分别为91.99%、64.18%
和89.27%，此模拟时段中出水NH 4+
-N、TN 和TP 质量浓度均满足一级A 标准。

4 结 论
1）在外回流比由20%增加到60%过程中，出水NH 4+
-N 与TN 去除率随着外回流比的增大而增
大，外回流比继续增大，出水NH 4+
-N 与TN 去除率升高幅度减小；随着外回流比的升高，TP 处理效果变差。

2）在一定范围内增大内回流比会使出水NH 4+
-N、TN 质量浓度减小，当内回流比增大至150%后继续增大内回流比出水NH 4+
-N、TN 质量浓度几乎不变；内回流比对出水TP 影响较小，随着内回流比增大，TP 质量浓度小幅度增大。

3）提高DAT 池DO 质量浓度仅对出水NH 4+
-N 与TN 有较小影响，即使DAT 池在低DO 质量浓度的条件下也可保证各指标有较好的去除效果，可适量降低DAT 池DO 质量浓度，这样既减小了对IAT 池停曝阶段缺氧环境的影响又能降低能耗。

4）在10~22 ℃范围内变化时，出水TN 质量浓度先降低后升高，但系统能保持比较稳定的TN 去除率；当进水温度在10~16 ℃范围内变化时，温度越低出水NH 4+
-N、TP 质量浓度升高，出水NH 4+-N、TP 会出现不达标的情况。

5）对正交试验结果综合分析，得出当外回流比为140%、内回流比为150%、DAT 池DO 质量浓度为2.0 mg ·L -1
、温度为22 ℃时为改良DAT -IAT 工艺的最优组合。

参考文献：
[1] 占梦潮，洪俊明，邹璐鲜，等.ASM2D 模型的多模式AAO 工艺模拟
和优化[J].华侨大学学报（自然科学版），2017，38（1）：69-74. [2] 杭晨，牛涛，孙立柱，等. 基于BioWin(R)的城市污水处理厂全流程
处理工艺模拟与优化[J].给水排水，2018，44（7）：134-140. [3] 郭彦雪，李伟，赵凯.ASM2d 模型改良及在DE 型氧化沟中的应用[J].
土木建筑与环境工程，2017，39（1）：125-131.
[4] 韩振波，孙从军，范宇.基于BioWin 的污水处理工艺模拟及优化分
析——上海市松江西部污水处理厂一期改造工程[J].环境工程，2013，31（S1）：233-239.
[5] 闵浩，刘振鸿，吴革，等.基于ASM1的A/O 系统工艺参数对出水水
质影响研究[J].工业安全与环保，2009，35（1）：13-15.
[6] 蓝梅，李雯，吴宏举，等.基于ASM1的城市污水厂优化诊断与改造
[J].中国给水排水，2009，25（12）：65-68.
[7] 傅金祥，梁伦彰，王勇勇.基于ASM2D 模型对改良DAT -IAT 工艺模
拟[J].给水排水，2020，56（1）：134-139.
[8] JAMES O O. Simulation of Oxidation Ditch with STOAT[A]. Advanced
Science and Industry Research Center.Proceedings of 2018 International Conference on Modeling, Simulation and Optimization(MSO 2018)[C].Advanced Science and Industry Research Center:Science and Engineering Research Center,2018.
[9] 周振，吴志超，王志伟，等.基于活性污泥模型的污水COD 组分划分
方案研究[J].环境科学，2010，31（6）：1478-1482.
[10] 董姗燕，姚重华.单级活性污泥过程数学模型ASM2D 参数的灵敏度
分析[J].环境化学，2005（2）：129-133．
（下转第501页）
第52卷第4期 冯旋：α-氯代-α-乙酰基-γ-丁内酯的合成新工艺 501
B1[J]. Org. Process Res. Dev., 2021, 25(9): 2020-2028.
[12] ZHAO L, MA X D, CHEN F E. Development of two scalable syntheses
of 4-amino-5-aminomethyl-2-methylpyrimidine: key intermediate for vitamin B1[J]. Org. Process Res. Dev., 2012, 16(1): 57-60.
[13] 王鹏，辛菲，李海华，等. 4-甲基-5-(β-羟乙基)-噻唑的制备[J]. 北
京理工大学学报，2004，24（9）：821-824.
[14] 王红伟，温兰兰，傅盛辉，等. 一种3,5-二氯-2-戊酮的合成方法：
CN106565441A[P].2017-04-19.
[15] 韦永飞，温兰兰，方红新，等. 一种3,5-二氯-2-戊酮的合成工艺：
CN107473949A[P].2017-09-26.
[16] 王列平，丁秀丽，刘敏，等. 3-巯基-4-氧代戊基乙酸酯的合成和机
理探讨[J]. 精细化工中间体，2004，34（5）：34-35.
[17] 李健平，李来成，陈英明. 一种α-氯代-α-乙酰基-γ-丁内酯的连
续合成工艺：CN103387557A[P].2012-05-08.
[18] 李决武，石卫兵，丁斌. 一种α-氯代-α-乙酰基-γ-丁内酯的制备
方法：CN106588832A[P].2016-12-02. [19] 张胜利，何亚兵，黄锦霞，等. 1,3-二氯-5,5-二甲基海因的合成及杀
菌性能研究[J]. 湖北化工，2001（4）：5-6.
[20] 许延峰，夏永，张选民. 1,3-二氯-5,5-二甲基海因的合成研究[J]. 氯
碱化工，2002（6）：34-36.
[21] 胡艾希，周宏伟，文耀智，等. 1,3-二氯-5,5-二甲基海因选择性氯化
反应[J]. 精细化工，2001，18（2）：80-82.
[22] XU Z J, ZHANG D Y, ZHOU X Z.ɑ-Chlorination of acetophenones
using 1,3-dichloro-5,5-dimethylhydantoin[J]. Synth. Commun., 2006, 36(2): 255-258.
[23] 陈梓湛，管细霞，郑祖彪，等. 脂肪酮和β-酮酯类化合物与二卤海
因的α-卤代反应[J]. 世界农药，2010，32（1）：36-38.
[24] 陈梓湛，管细霞，郑祖彪，等. 羰基化合物与二卤海因的α-卤代反
应[J]. 华东师范大学学报（自然科学版），2010（4）：125-130. [25] 邹新琢，周彬，陈梓湛. 快速合成α-单氯代酮类化合物的方法：
CN101429082A[P].2008-09-08.
New Process for Synthesis of α-Chloro-α-acetyl-γ-butyrolactone
FENG Xuan
（Huazhong Pharmaceutical Co., Ltd., Xiangyang Hubei 441021, China）
Abstract: A new process for the synthesis of α-chloro-α-acetyl-γ-butyrolactone was introduced. It was synthesized from α-acetyl-γ-butyrolactone using silica gel as catalyst, dichlorohydantoin as chlorination reagent and dichloromethane as solvent. This process avoids the disadvantages of the traditional chlorination process, such as high toxicity, strong corrosiveness and large pollution. The process accords with the developing trend of green chemistry and has a good prospect of industrial application.
Key words: α-Chloroacetyl-γ-butyrolactone; Dichlorohydantoin; α-Acetyl-γ-butyrolactone; Chlorination reaction
（上接第497页）
Optimization of Nitrogen and Phosphorus Removal
Capability of Improved DAT-IAT Process Based on ASM2D Mode
LIU Qi, KANG Ning
（School of Municipal and Environmental Engineering, Shenyang Jianzhu University, Shenyang Liaoning 110168, China） Abstract: Based on the ASM2D model and using the STOAT software as a tool, single factor simulation experiments of external reflux ratio, internal reflux ratio, DO concentration in DAT pool and temperature were carried out for the improved DAT-IAT process. The results showed that the external reflux ratio was positively correlated with the removal of NH4+-N and TN, and negatively correlated with the removal of TP; Within a certain range, the internal reflux ratio was positively correlated with the removal of NH4+-N and TN in the effluent; The DO mass concentration of the DAT pool had a positive correlation with the effluent NH4+-N , a negative correlation with the removal of TN in the effluent; When the inlet water temperature was in the range of 10~16 , the NH
℃4+-N and TP in the effluent were not up to the standard. According to the orthogonal test of 4 factors and 5 levels, the significance of each influencing factor on the quality of process effluent and the optimal working conditions were determined. The analysis results showed that when the external reflux ratio was 140%, the internal reflux ratio was 150%, the DO mass concentration in the DAT tank was 2.0 mg·L-1, and the temperature was 22 ℃, it was the optimal combination of the improved DAT-IAT process. The quality of the effluent of the process all met the Class A standard.
Key words:ASM2D model; Improved DAT-IAT process; STOAT; Process optimization。