数字化污水处理厂技术基础

【摘要】：本课题利用TUD联合模型为北京某污水处理厂生物营养物去除(BNR)工艺(倒置A~2／O工艺和A／O脱氮工艺)建立了可用于运行优化的工艺模型。 经过多次静态、动态模拟验证，最终确定将模型中的3个参数校正为：i_(NSF)=0.06gN／gCOD，i_(NXS)=0.06gN／gCOD和K_(NH4)=1.5g N／m~3。 污水水质特征化实验结果表明，进水COD组成为：S_A=6.52％，S_F=36.71％，S_I=12.58％，X_S=32.17％，X_I=12.02％。 针对倒置A~2／O工艺运行中挥发性有机酸(VFA)不足情况及厌氧停留时间(HRT)短的问题提出一系列工艺运行优化方案与工艺改造可行性技术措施。其中，包括增加厌氧区体积、外加碳源、取消初沉池、UCT工艺改造及结合磷回收工艺等。 A／O脱氮工艺最佳工艺控制参数为：污泥龄(SRT)=10～15d，污泥回流比(R)=40～70％，内循环(r)=100～200％，曝气池好氧区溶解氧浓度(DO)=0.8g／m~3。 【关键词】：TUD联合模型 BNR工艺 模型校正 污水水质特征化 运行优化 磷回收强化生物除磷
【学位授予单位】：北京建筑工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU992
【目录】：

• 硕士学位论文原创性声明2-3
• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 概论8-18
• 1.1 课题研究背景8-13
• 1.1.1 强化生物除磷(EBPR)8-11
• 1.1.2 模型方法论——“黑箱”→“灰箱”→“白箱”11-12
• 1.1.3 污水处理工艺模型12-13
• 1.2 数学模型应用现状13-16
• 1.2.1 数学模型在国外应用情况13-14
• 1.2.2 模型软件开发14-15
• 1.2.3 数学模型在国内应用现状15-16
• 1.3 问题16-17
• 1.4 课题研究目的、内容与方法17
• 1.4.1 课题研究目标17
• 1.4.2 课题研究内容17
• 1.4.3 课题研究方法17
• 1.5 论文梗概17-18
• 2 活性污泥数学模型发展沿革18-35
• 2.1 概述18
• 2.2 ASMs系列模型简介18-19
• 2.3 生物除磷(Bio-P)代谢模型的发展19-22
• 2.3.1 非反硝化生物除磷代谢模型20
• 2.3.2 反硝化除磷代谢模型20-21
• 2.3.3 完整代谢模型21-22
• 2.4 ASM2d与TUD生物除磷代谢模型22-23
• 2.5 联合模型23-24
• 2.6 讨论24-26
• 附表2-Ⅰ TUD联合模型26-33
• 附表2-Ⅱ 符号与缩写33-35
• 3 污水处理厂倒置A~2／O工艺模型建立与初步模拟35-52
• 3.1 数据收集35-37
• 3.1.1 污水处理厂倒置A~2／O工艺简介35-36
• 3.1.2 倒置A~2／O工艺设计数据及运行数据36
• 3.1.3 水质监测数据36-37
• 3.2 数据分析37-40
• 3.2.1 污水水质特征化检查37-38
• 3.2.2 有机负荷及其它运行指标检查38
• 3.2.3 物料平衡检查38-40
• 3.2.4 校正与验证模型的合适数据集40
• 3.3 倒置A~2／O工艺模型的建立40-41
• 3.3.1 AQUASIM软件平台40
• 3.3.3 反应器模型及水力传递模型的建立40-41
• 3.4 初步静态模拟、校正与验证41-45
• 3.4.1 初步模拟情况41
• 3.4.2 模型化学计量参数的校正41-42
• 3.4.3 灵敏度分析校正动力学参数42-44
• 3.4.4 工艺模型的初步验证44-45
• 3.5 倒置A2／O工艺模拟分析评价45-50
• 3.5.1 工艺运行现状45
• 3.5.2 工艺设计评价45-46
• 3.5.3 运行控制评价46-49
• 3.5.4 污水水量、水质对运行影响49-50
• 3.6 小结50-52
• 4 污水水质特征化实验52-61
• 4.1 简介52
• 4.2 污水水质特征化分析方法52-56
• 4.2.1 易降解有机物S_S测定方法的确定52-53
• 4.2.2 五点pH值滴定法(5P-VFA)确定VFA(S_A)53-55
• 4.2.3 缓慢可生物降解有机物(X_S)的确定方法55-56
• 4.3 污水水质特征化实验56-60
• 4.3.1 实验设计56
• 4.3.2 五点pH值滴定(5P-VFA)实验56-58
• 4.3.3 BOD-t监测实验58
• 4.3.4 污水水质特征化实验数据及结果58-60
• 4.4 小结60-61
• 5 动态模拟试验61-76
• 5.1 动态水量、水质强化现场监测试验61-67
• 5.1.1 周水量、水质监测试验61
• 5.1.2 数据物料平衡校核61-64
• 5.1.3 倒置A~2／O工艺模型的动态模拟与验证64-65
• 5.1.4 日水量、水质监测试验65-67
• 5.2 倒置A~2／O工艺运行问题诊断67-68
• 5.2.1 进水中VFA不足67-68
• 5.2.2 厌氧水力停留时间太短68
• 5.3 倒置A~2／O工艺的运行优化模拟分析68-72
• 5.3.1 曝气池分区重组方案68-69
• 5.3.2 外加碳源方案69
• 5.3.3 总进水跨越初沉池改造方案69-70
• 5.3.4 UCT工艺改造方案70-71
• 5.3.5 结合磷回收工艺改造71-72
• 5.4 小结72-73
• 附表5-Ⅰ 进、出水水质监测数据73-75
• 附表5-Ⅱ 试验运行数据75-76
• 6 A／O脱氮工艺模型建立与模拟76-82
• 6.1 A／O脱氮工艺简介76
• 6.2 A／O脱氮工艺设计及运行数据76-77
• 6.3 A／O脱氮工艺水质监测数据77
• 6.4 A／O脱氮工艺模型建立77
• 6.5 A／O脱氮工艺的模拟77-79
• 6.5.1 初步模拟77-78
• 6.5.2 动态模拟78-79
• 6.6 A／O脱氮工艺运行控制模拟分析79-81
• 6.6.1 SRT对运行效果影响分析79
• 6.6.2.温度对运行效果影响分析79-80
• 6.6.3.内外回流比对运行效果影响分析80-81
• 6.6.4.DO对运行效果影响分析81
• 6.7 小结81-82
• 7 结论与建议82-84
• 7.1 结论82-83
• 7.2 建议83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88

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