烟草废水溶氧-好氧池出水COD浓度模型研究

该文采用BioWin模拟软件对烟草废水生化反应阶段进行仿真模拟,探究DO、混合液回流比、污泥回流量等条件对出水水质的影响。结果表明,烟草废水生化反应阶段最佳溶解氧浓度为2 mg/L,最佳混合液回流比为150%,最佳污泥回流量为90 mg/L。在上述工艺优化参数条件下,通过模拟废水实验验证,反应器出水COD基本稳定在260 mg/L左右,出水TN基本稳定在20 mg/L左右,出水TP基本稳定在10 mg/L左右,均满足工序的达标出水浓度。该文基于模型研究提出了烟草废水处理的最佳运行工艺参数条件,有助于提高烟草废水处理系统的污染物去除效率和运行稳定性。     

Bio Win软件在炼油污水生化段工艺改进及优化中的应用

利用BioWin软件对某炼油污水厂生化段O/O工艺进行模拟。校正后的模型可较好反映该工艺的运行情况:出水COD、TN、NO_3-N和NH_3-N的模拟值和实测值的相关系数均在0.801~1。针对现有的生化工艺对TN脱除效果较差,需要对其进行改进以形成具有TN脱除功能的A/O工艺。利用BioWin软件模拟A/O工艺,考察了DO、MLSS和硝化液回流比对出水的影响。在最优工艺条件下,出水COD和TN去除率分别提高3.12%和36%,可有效降低污染物浓度。     

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

针对上海松江西部污水处理厂一期改造工程,应用BioWin3就其主体工艺建立模型,进行模拟分析;通过对分段进水量S、混合液回流比R、污泥回流比r等参数的动态模拟,以及生物反应器的含氧量DO、污泥龄SRT等参数的动态、静态相结合模拟,以期从工艺运行参数调整和工艺改造两方面进行预测分析,为该项目的改造和扩建提供参考。模拟结果显示:BioWin3可作为污水处理厂运行管理的有效工具,在污水处理厂设计、升级改造及扩建中也可发挥重要作用。     

地下式污水厂处理工艺优化工程实例研究

介绍了在全地埋式污水处理厂中具体采用了AAO+深床滤池工艺,采用BioWin软件,基于仿真模拟技术进行工艺比选设计,模拟结果表明,在设计参数相同的条件下,改进多级AO工艺的处理效果明显优于传统AAO工艺,因此,AAO主体工艺确定采用改进多级AO工艺,BAF方案主体工艺采用硝化反硝化生物滤池+反硝化生物滤池的形式;并对各分区水力停留时间、进水分配比例、内回流比和外回流比等参数进行优化,在保证出水水质的前提下,获得了最佳的工艺参数.     

反硝化滤池的数值模拟与模型校正

建立了反硝化滤池中试系统,在滤速8m/h,进水C/N分别为4和5两种工况条件下运行,考察其反硝化处理效果,结果表明在进水C/N=5条件下,出水TN浓度由14.52mg/L下降为7.14mg/L.应用BioWin软件,构建了反硝化滤池中试系统的模型,基于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行数据,应用常规灵敏度分析法(Si,j)和均方根灵敏度分析法( ),对BioWin软件中的412个参数进行了灵敏度分析,结果表明,对反硝化滤池中试系统模拟结果影响最为显著的两类参数为:与甲基营养菌有关的计量学参数及与生物膜有关的参数.根据灵敏度分析结果,选取5个灵敏度最高的参数,通过调整参数值对所构建的反硝化滤池模型进行了校正,应用于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行模拟取得了较好的效果.最后应用校正模型对滤速8m/h,进水C/N=4条件下的运行结果进行模拟,结果表明模拟值与实测值同样能够较好地吻合.由此得出结论,本研究所构建的反硝化滤池中试系统模型及基于灵敏度分析的模型校正方法是有效的,可用于实际反硝化滤池工艺的模拟.     

多模式厌氧/缺氧/好氧污水处理工艺的稳态与动态模拟

数学模拟是污水处理系统教学科研、工艺评估、运行优化和自动控制的重要工具,在污水处理厂中得到了广泛应用.利用过程数据对ASM2d模型进行校正,并分析评估了校正模型在多模式厌氧/缺氧/好氧(AAO)工艺3个模式15个工况下稳态模拟及AO模式下动态模拟的可靠性.15个工况的稳态模拟表明,校正模型能准确模拟污泥浓度和出水水质;在AO模式的动态模拟中,模拟曲线与出水水质以及污泥浓度的变化趋势相一致,模拟结果具有较高的准确度.     

污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型

基于浓差极化现象和膜孔堵塞效应,建立了污水深度处理中超滤工艺对有机物的截留模型.利用中试试验数据率定模型参数并验证模型的模拟效果.模型验证结果表明,该模型能够较好地模拟超滤工艺出水UV254值随时间的变化特征,基于最优参数得到的模拟值与相应实测值相对误差的绝对值均低于10%.并且模型参数区域灵敏度分析和不确定性分析结果表明,该模型的结构具有较高的可靠性.应用该模型研究了过滤时间、通量和进水浓度变化对出水水质的影响.结果表明,在过滤初期膜孔堵塞效应占主导地位并增加超滤膜对有机物的截留效果,在过滤后期浓差极化现象占主导地位并降低超滤膜对有机物的截留效果;当进水UV254浓度恒为0.1cm-1时,通量从5×10-5m/s增至1×10-4m/s,导致UV254截留率降低13%;当通量恒为5×10-5m/s时,进水UV254浓度从0.2cm-1降至0.1cm-1,使得出水浓度降低50%.因此,模型可应用于模拟进水水质和操作条件对污水深度处理中超滤工艺出水水质的影响,为从预处理、过滤周期和通量等方面改进和优化超滤工艺提供基础.     

碳中和趋势下数学模拟在污水处理系统中的发展与综合应用

数学模拟技术在污水处理方面被广泛应用,为了系统总结相关技术,本文回顾了污水处理系统中数学模拟技术的发展历程;综述了活性污泥模型(ASM)与机器学习(ML)在水质预测及参数工况优化领域中的应用;重点探究了污水处理系统中温室气体排放模型,以及多目标优化模型在污水处理系统中温室气体排放(GHG)、出水质量(EQI)和运行成本(OCI)的权衡问题;归纳了数学模拟技术在实现污水厂能量自给与资源回收的应用发展.研究结果表明数学模拟技术能准确预测出水水质、快速优化工艺参数、权衡温室气体排放、出水水质与运行成本之间的关系、以及提高资源回收效率等.因此,数值模拟技术可有效指导污水处理工艺的运行优化以及管理,为污水处理行业减污降碳协同增效提供技术支撑.     

制定BNR工艺最佳运行策略:模拟预测并试验验证

应用一生物营养物去除(BNR)工艺(BCFS)模型,模拟预测工艺参数对出水水质的影响,同时在实验室建立试验装置对模拟预测结果予以试验验证,得出了模拟预测与试验结果近似一致的结果.这表明,在很大程度上数学模拟技术可以替代中间或现场试验,从而被用来诊断运行问题、并制定工艺运行优化策略.模拟与试验显示,回流A与进水之比值(rA)为1.5时,生物除磷效果不受厌氧池微生物量所限制,回流A的大小与COD与N去除率无关;当回流B(rB)2后流量再行增大对提高TN去除效果作用有限,且对COD及TP去除没有影响;回流C(rC)开启与增大对COD、TP及TN的去除几乎没有影响;好氧池DO(DOR5)在1~2.5 mg.L-1以内时对COD、TP的去除均无影响,但当DO2 mg.L-1时,出水NH4+-N则升至1 mg.L-1.因此,最终确定BCFS工艺最佳运行参数为:rA=2,rB为2~2.5,rC=0,DOR5为2~2.5 mg.L-1.     

基于BP神经网络与马尔可夫链的污水处理厂脱氮效果模拟预测

在实际污水处理厂运行过程中,其最终出水水质会受多种因素影响制约,而基于生物反应机理的活性污泥数学模型(ASM)并未将这些生物反应以外的因素考虑在内,由此带来一些不足.对此,本文提出可通过基于数据挖掘技术的黑箱模型对污水厂处理效果进行模拟预测.结合具体实际分析,提出可将BP神经网络与马尔可夫链组合应用于污水处理脱氮效果预测中.首先,通过BP神经网络模型对北京某大型污水处理厂实际进出水数据和工艺参数进行粗略拟合;其次,利用马尔可夫链对拟合结果及误差进行状态划分以进一步提高预测精确度;最后,运用基于BP神经网络与马尔可夫链的组合模型预测分析了该厂的实际出水水质.试验结果表明,BP神经网络适用于污水处理脱氮过程的拟合计算,而通过与马尔可夫链组合,可以提高模拟预测的精度和可靠性.