活性污泥法的多变量最优控制Ⅲ.限制最高和同时限制平均与最高出水BOD浓度

在前文的基础上，进一步研究了更常用的限制最高和同时限制平均与最高出水有机物浓度两种排放标准的约束条件下，使其运行费用最省的最优周期控制问题。计算结果都表明，最优控制变量ＱＷ和ＤＯ的变化规律都尽可能使其满足的约束条件和节省运行费用，但是，当进水负荷变化幅度非常大时，任何控制也难于使出水水质达标，而运行费用还会大幅度增大。     

活性污泥中污泥上浮的产生与控制

对国内外活性污泥法中污泥上浮问题的研究结果表明 ,引起污泥上浮的原因是多方面的。在进水水质方面有 :过量表面活性物质和类脂化合物 ,过低或过高的 pH值冲击 ,碱度过高 ,水温过热 ,酚及其衍生物、醇、醛、某些有机酸、硫化物、重金属及卤化物等致毒性底物的流入等等。工艺运行方面的原因有 :过量曝气 ,污泥缺氧反硝化 ,污泥回流量过大 ,池底积泥腐化以及机械应力等。还有起沫丝状菌的过量生长产生的泡沫和浮渣。控制活性污泥上浮的主要措施有 :调节曝气池的DO、pH值 ,采用均质调节池并控制进水水质及液位 ,合理投加营养盐等     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理过程中重金属离子问题

我国对城市生活填埋场渗滤液处理技术的研究主要集中在COD与NH4 -N的去除上,对渗滤液中重金属离子的专项研究几乎未见报道.本文首先总结了国内外城市生活垃圾渗滤液中重金属的种类及浓度,在渗滤液中的存在状态,渗滤液中重金属与其他成分(有机物、氨氮)的相互作用关系,辨证分析了重金属在渗滤液生化处理过程中的有益作用和毒性,归纳了重金属在渗滤液生化处理过程中的变化规律,同时总结分析了重金属的去除技术.     

生物脱氮工艺控制优化策略的研究进展

针对传统的单污泥生物脱氮系统具有所需反应器体积大、硝化反硝化效率低及对进水COD利用率低等一系列问题，总结了提高生物脱氮工艺效率的在线控制策略，如曝气控制、外投碳源控制和污泥龄控制(SRT)，为当前污水厂在工艺设计一定的限制性条件下进行在线优化以满足日益严格的排放标准提供了重要保证。     

缺氮和不同pH值对活性污泥膨胀的影响

探讨了啤酒废水中缺少氮以及进水pH值不同对活性污泥中微生物的生长竞争、增殖、类群变化、底物的利用和活性污泥沉降性能的影响.本试验采用3个尺寸相同的SBR反应器,进水pH值分别为7.0、6.0和5.0,P始终充足.当BOD5/TN在100/5与100/2之间时,多数微生物的营养要求被限制,底物的去除率降低,当BOD5/TN大于100/2时,会出现污泥膨胀;在P始终充足的情况下,只有N含量很低的情况下才会出现污泥膨胀.     

连续流间歇曝气氧化沟处理生活污水脱氮除磷研究

为了提高低C/N(3.0～3.5)生活污水的脱氮除磷效率,对设置选择池和厌氧池的氧化沟工艺采用了微孔曝气加搅拌的实验方式和连续流间歇曝气的运行方式,通过对总循环周期(tc)、曝气率(fa)以及出水稳定性的分析讨论,得出TN负荷在0.02 kg N/kg MLSS·d下,控制氧化沟曝气时间与总停留时间比在40%左右时,能实现80%以上的除氮率和35%以上的除磷率.与连续曝气氧化沟相比,不仅出水水质更好,而且节省能量.     

以pH作为SBR法硝化过程模糊控制参数的基础研究

为实现SBR法处理啤酒废水硝化时间的在线模糊控制，系统地研究了不同碱度类型和浓度对SBR法硝化过程中pH变化规律的影响，同时考察了DO和ORP的变化规律。结果表明，硝化过程中pH的变化可以分为下降型和上升型，下降型有ρ(HCO3^-)适量和不足两种情况，ρ(HCO3^-)适量时，pH在硝化结束时由下降转为上升；ρ(HCO3^-)不足时，pH在硝化结束时下降速率变小；根据pH这些变化特征控制硝化终点；下降型是最普遍的情形,上升型是ρ(HCO3^-)过分充足的情况，在硝化过程和硝化结束之间，pH一直呈现上升趋势，不能根据pH的变化来控制硝化时间，若ψ(曝气量)适宜，可以通过DO来判断硝化终点；上升型在实际中很少出现，pH以上变化规律不仅可以判断硝化时间，还可以判断硝化反应过程中ρ(HCO3^-)充足与否,在此基础上，建立了SBR法硝化时间的模糊控制规则。图7表1参16。     

A2/O工艺强化反硝化除磷体系中微生物特性分析

为了更直观地认识反硝化除磷体系中生物脱氮除磷机理及运行状态,本文尝试了对A2/O工艺强化反硝化除磷体系在稳定运行期的活性污泥采取直接染色的手段,观察聚-β羟基丁酸(PHB)和聚磷酸盐(Poly-P)的沿程变化状况,同时结合活性污泥的电镜扫描图像,考察该系统的微生物菌群特征.试验结果表明,在厌氧阶段,微生物细胞内PHB的量大幅提高,上清液中磷酸盐的含量上升,聚磷酸盐含量明显下降,粒径为1~1.5μm、呈球状和棒状的菌群构成的葡萄状细胞簇占居优势;在缺氧阶段,微生物细胞内PHB的量下降,上清液中磷酸盐含量下降,聚磷酸盐含量上升,粒径为0.5~1μm的椭球菌与1.0~1.5μm的球杆菌占优势;在好氧阶段,微生物细胞内PHB的量较低或接近零,上清液中磷酸盐的含量接近零,聚磷酸盐含量明显上升,此时粒径1.0~1.5μm的球菌以单个或成对出现,球菌不再饱满,呈现接近消失的状态.相比之下,单纯的脱氮系统则不存在上述微生物特性的变化.图8参12     

活性污泥法的多变量最优控制Ⅱ.限制有机物(BOD)的排放总量

着重研究了有限制有机物排放总量时，使其运行费用最低的最优周期控制问题。通过增加新的状态变量和用补偿函数法，将本课题的有约束条件问题化为无约束条件问题，并提出了最优长参数的动态搜索法来修改传统的梯度法，从而较完善地解决了多变量最优周期控制的计算问题。     

强化A2/O工艺反硝化除磷性能的运行控制策略

以啤酒废水为研究对象,重点考察了如何强化A2/O工艺反硝化除磷性能,从而提高营养物去除效果、并实现节能的目的.试验中建立了3种运行控制策略:(1)根据缺氧区末端出水硝酸盐的浓度控制内循环回流量;(2)调节厌氧/缺氧/好氧区体积比以减少厌氧区出水剩余COD对缺氧磷吸收的影响;(3)向缺氧区引入旁流并调节旁流比.试验结果表明,当缺氧区末端出水硝酸盐浓度控制在1～3 mg·L-1时,不仅可强化反硝化除磷效果,而且可以节省内循环所需能耗;厌氧/缺氧/好氧区最佳体积比为1/1/2;旁流的引入可以提高低C/N比条件下TN的去除,最优旁流比为0.32.