在污水处理中活性污泥数字模型的应用

在污水处理中活性污泥数字模型的应用

[摘要]在对活性污泥数字模型的具体内容进行论述的基础上，以某污水处理厂的实际运行工况为分析对象，验证了基于asm no.2模型的正确性，为污水处理实验室研究提供了参考。

[关键词]污水处理；活性污泥；处理模型

中图分类号：x703文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0227-01

1、活性污泥数字模型

活性污泥数字模型主要包括1、2、3号模型，即asm no.1～3。它们都是建立在monod方程基础之上的，而且其中包含了大量的多维动力学参数方程以及各种化学计量系数，都是采用矩阵形式对污水处理过程中的生物反应进行分析。

在使用asm no.1、asm no.2进行实验分析的过程中，都需要建立在对应的条件下，例如都需要其ph值保持中性，并保持一定时间的恒定。其中，asm no.1要求整个实验在稳定而恒定的温度之下进行；而由于高低温状态下聚磷菌paos所表现出的特性并不可知，为了保证活性污泥对磷的去除，因此asm no.2要求实验温度要控制在中等温度下，大概在10～25℃之间。相对asm no.1，asm no.2最重要的变化在于其中的生物量根据具体反应过程进行了更加详

细的划分，使得其浓度不能完全采用简单的分布参数xb，m来予以表示。同时，为了达到生物除磷的作用，asm no.2还利用两个化学过程来模拟化学沉淀。

而asm no.3和asm no.1存在着较大的一致性，仅仅只是在废水特征化的过程中进行了比较详细的改动，侧重从水解过程转移到有机物的存储过程中。在asm no.1中，由于必须利用活性污泥呼吸实验对可生物降解基质（cod）值进行估算，而呼吸实验的估算有必须依赖异养型菌类产率yh的值来进行。所以，在asm no.3中cod 溶解性仅需要有惰性有机质和快速可生物降解基质构成。而且asm no.3中惰性有机质占40%，而非asm no.1中的10%。

同时，asm no.3还通过利用0.45μm的滤膜技能型过滤，可以将溶液中的各种成分以及颗粒组分进行更好的区分。而asm no.1和asm no.2中却含有大量的慢速可生物降解基质。

2、活性污泥2号模型在污水处理中的应用

考虑到当前活性污泥的主要应用类型和组分，本文在分析的过程中利用活性污泥2号模型对某污水处理工艺过程进行分析。

2.1 某活性污泥污水处理工艺过程

该污水处理厂始建于1956年，后经过多次技术改革和规模扩建，当前的污水处理规模为16万m3/d。其中，有6万m3/d的处理能力的中负荷系统采用的是传统活性污泥处理工艺；6万m3/d的处理能力采用的是深度处理工艺，利用

o

a /2活性污泥法与微絮凝过滤相结合的工艺进行污水处理；另外4万m3/d的污水经过一级处理之后即排放。该污水处理厂的具体工艺流程如图1所示。

本次分析主要针对该厂的oa /2活性污泥法与微絮凝过滤处理工艺措施。该污水处理系统采用的是johannesburg水处理工艺。该处理工艺主要包括两个平行的处理组，且每组的污水处理容量为13375m3。其中，设置的预反硝化池容量为l 350m3、缺氧池的容量为665m3、厌氧型选择池容量为260m3、厌氧池容量为l330m3、好氧池容量则为9770m3。整个系统的进水分配比例为0.3，而污泥回流比例则为为80%，混合液回流比达到125%。

2.2 污水模拟处理流程的设计及模拟结果分析

（1）污水模拟处理流程

根据污水处理工艺的反应原理，所有的实际反应器内部流动状态都可以将之假设成为由n个相互串联的混合反应设备进行表示。利用这种方法可以将实际内部十分复杂的反应器容器及复杂的流态变化进行简单处理。在生物脱氮、除碳和除磷的整个反应过程中，包括缺氧、厌氧和好氧在内的反应都在各个不同的反应容器当中进行，这可以在模拟实验中采用n个不同的反应容器进行描述。在厌氧池、缺氧池和预反硝化池中，由于池内实际的流态近似于完全混合流，因此在模拟实验中可以设置为实际的n值作为反应池数。因此，模拟实验中实际的厌氧池数为2个、预反硝化池数为2个、厌氧选择池也为2个，而缺氧池则为1个。由于好氧池中的流态近似于推流式，因此在模拟转化的过程中将之转化为五个相对简单的串联混合式容器。本文所设置的具体模拟工艺流程图如图2所示。（2）模拟实验分析对象

本文所选择的模拟实验对象为该厂于2012年4月份的平均入流值进行稳态模拟，同时与该月份该厂的平均监测值进行对比，以确认模拟模型的正确性。分析对象的日污水处理量为50000m3/d，进水水质cod为379.5mg/l，tp为6. 89mg/l，tn的含量为29.68mg/l，而ss的含量则为326 mg/l。

（3）模拟实验处理分析结果

从表1的分析结果可以看出，出水处的氨氮类模拟值、cod值与该厂的实际监测值存在一定的差异；tp、ss的模拟量值则与该厂的监测值基本一致。这种误差是可以接受的，同时也是不可避免的。其一，由于水质在监测的过程中不但存在系统误差，同时也存在人为误差；其二，由于取得的进水是212年4月份某几天的平均值，这本来就具有一定程度的不确定性，这也是客观存在的。因为系统每天的处理水量以及进水的浓度都处于时时刻刻的变化当中，而出水的变化相对进水存在一定的延迟；其三，在实验过程中使用的相关动力学参数为国外参考文献中所使用的参数，在本次模拟分析过程中还需要进行进一步的论证；其四，模拟实验中所采用的是15℃时的动力学参数，而实际水温并不一定处于该温度；其五，实际污水处理过程中的工艺流程、水力参数一级级供氧能力等都与模型实验存在一定的区别，在模拟实验过程中只能尽量接近。但是，总的来讲，这个模拟反应过程的结果是相对准确的。

参考文献

[1] 张园园.活性污泥2号模型在西安市邓家村污水处理厂的应

用[j].水处理技术，2009，35（3）：113-117.

[2] 于广平，苑明哲，王宏.面向活性污泥1号模型应用的软测量技术[j].仪器仪表学报，2006，27（z2）：1058-1060.