【摘要】：長(zhǎng)期以來污水生物處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)運(yùn)行大多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行的,更是由于地理位置、環(huán)境差異等因素,使得建成后的污水處理廠并不能很好的服務(wù)于當(dāng)?shù)爻鞘小榱颂岣呶覈?guó)污水處理廠工程建設(shè)效率、提高運(yùn)行控制水平、保證出水水質(zhì)、減少能耗及費(fèi)用,應(yīng)用活性污泥模型反應(yīng)實(shí)際污水處理廠運(yùn)行情況,并盡可能的降低建模系統(tǒng)的應(yīng)用門檻和限制,形成一套科學(xué)而系統(tǒng)的解決方法至關(guān)重要。本文以西安一座污水處理廠生物處理工藝為研究對(duì)象,利用IWA提出的ASM2d數(shù)學(xué)模型,基于WEST軟件平臺(tái),完整模擬了該工程建設(shè)周期(設(shè)計(jì)—調(diào)試—投產(chǎn)運(yùn)行),并對(duì)過程中所產(chǎn)生的問題,加以分析、解決和優(yōu)化。將模擬過程簡(jiǎn)單化、系統(tǒng)化,為活性污泥模型應(yīng)用于實(shí)際工程提供支持。在工程設(shè)計(jì)階段,根據(jù)《可行性研究報(bào)告》和《初步設(shè)計(jì)》的比選工藝方案信息,對(duì)工藝的運(yùn)行參數(shù)與污泥模型參數(shù)進(jìn)行了分析與確定,建立工藝方案的概化模型。模擬了不利條件下工藝方案的處理效果,并加以分析和評(píng)估。方案二“改良A2/O+MBR膜池”工藝綜合表現(xiàn)較好。針對(duì)優(yōu)選方案在低溫和COD負(fù)荷條件下出水氨氮不穩(wěn)定及TP超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn),加入了前置反應(yīng)區(qū)和分點(diǎn)進(jìn)水的控制,對(duì)改進(jìn)后的方案進(jìn)行了模擬,確定了前置反應(yīng)區(qū)的體積和分點(diǎn)控制比最佳參數(shù)為1500m3和0.5-0.7。在調(diào)試運(yùn)行階段,依據(jù)工程竣工后的尺寸與運(yùn)行參數(shù)對(duì)優(yōu)選模型進(jìn)行校正,并對(duì)進(jìn)水水質(zhì)組分進(jìn)行敏感性分析,依據(jù)實(shí)測(cè)的進(jìn)水樣品,確定進(jìn)水組分關(guān)鍵參數(shù),完成模型進(jìn)水組分參數(shù)的調(diào)整。敏感性分析確定了對(duì)模型出水影響度較大的7個(gè)關(guān)鍵參數(shù)(S_Alk_In、F_TSS_COD、f_S_A、f_S_F、f_S_NH、f_S_PO和f_X_H)5個(gè)常規(guī)進(jìn)水水質(zhì)(COD、氨氮、TN、TP、SS)。7個(gè)關(guān)鍵參數(shù)需經(jīng)模型相關(guān)組分項(xiàng)測(cè)定并計(jì)算得到,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量COD、CODf、Ss、SA、XH、TN、SNH4、TP、SpO4、SALL 和 TSS 等 11 項(xiàng)組分,并計(jì)算得到關(guān)鍵參數(shù)S_Alk_In、F_TSS_COD、f_S_A、f_S_F、f_S_NH、f_S_NH和f_X_H的值分別為 32.00、0.83、0.19、0.39、0.72、0.43 和 0.13。應(yīng)用模型模擬了污泥投加間歇培養(yǎng)方案和連續(xù)流培養(yǎng)方案,使用污泥濃度和培養(yǎng)時(shí)間作為指標(biāo)對(duì)模擬進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果顯示:連續(xù)流培養(yǎng)調(diào)試周期較長(zhǎng),但污泥效果較好,間歇培養(yǎng)則相反。最終將兩種培養(yǎng)方法相結(jié)合用于實(shí)際調(diào)試,不僅縮短了實(shí)際調(diào)試時(shí)間還得到了較好的活性污泥。應(yīng)用模型優(yōu)化試運(yùn)行階段的運(yùn)行參數(shù),確定了分點(diǎn)進(jìn)水比例、厭氧池/缺氧池/好氧池混合液回流量、污泥排放量等5個(gè)操作參數(shù)最佳運(yùn)行值,將優(yōu)化結(jié)果用于實(shí)際污水廠試運(yùn)行,運(yùn)行結(jié)果與模擬結(jié)果相近,優(yōu)化效果較為理想。投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段,進(jìn)行活性污泥模型參數(shù)(動(dòng)力學(xué)參數(shù)和化學(xué)計(jì)量系數(shù))的敏感性分析,調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)值,完成模型穩(wěn)態(tài)條件的校準(zhǔn)和有效性驗(yàn)證。通過日變化曲線和插值法獲得連續(xù)10天的動(dòng)態(tài)進(jìn)、出水?dāng)?shù)據(jù),完成模型動(dòng)態(tài)條件下的校準(zhǔn)和有效性驗(yàn)證。使用驗(yàn)證后的模型,對(duì)工藝現(xiàn)存除磷與能耗問題進(jìn)行解決與優(yōu)化。通過模擬調(diào)整反應(yīng)器停留時(shí)間、排泥量和混合液回流量等方法,強(qiáng)化生物除磷功能。結(jié)果顯示:通過增加厭氧池體積,減少好氧池體積來調(diào)整反應(yīng)停留時(shí)間;保證氮出水達(dá)標(biāo),適當(dāng)加大排泥量;減小或關(guān)閉厭氧區(qū)回流量可以有效的增強(qiáng)生物除磷。通過模擬投加PLAC進(jìn)行輔助化學(xué)除磷,結(jié)果顯示使用低劑量1.73m3/d情況下可以滿足日常要求。將模型進(jìn)行能耗估算,明確總體費(fèi)用情況,對(duì)占比較高項(xiàng)進(jìn)行可行性優(yōu)化。滿足正常出水達(dá)標(biāo)情況下適當(dāng)減少回流量,模擬結(jié)果顯示泵運(yùn)行費(fèi)較正常情況下減少了 28.6%,總的運(yùn)行費(fèi)用減低了 16.3%。曝氣可使用傳感調(diào)節(jié)系統(tǒng)加以控制,滿足出水標(biāo)準(zhǔn),降低曝氣量,減少運(yùn)行費(fèi)用,模擬結(jié)果顯示曝氣耗能費(fèi)用比之前減少了 25.6%。將優(yōu)化運(yùn)行方案的模擬結(jié)果和方法用于實(shí)際污水處理廠,得到工作人員的認(rèn)同和采納,目前已取得了一定的成效。
【圖文】：

污水處理工藝模擬技術(shù)路線

第 2 章 工藝設(shè)計(jì)階段的活性污泥模型輔助研究因 A2/O 工藝有明確的曝氣區(qū)分，且理論上：串聯(lián)的完全混合反應(yīng)池個(gè)數(shù)越多，越能近似模擬實(shí)際運(yùn)行模式。根據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)相應(yīng)的生化處理單元進(jìn)行概化處理，即工藝流程圖 2-2、圖 2-3 中虛線所標(biāo)示的部分，工藝流程概化模型布局如下：
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2565062