活性污泥過程生物除磷模型參數(shù)的可識(shí)別性及優(yōu)化估計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 18:15
參數(shù)估計(jì)是活性污泥模型(Activated Sludge Models, ASMs)應(yīng)用的前提,可識(shí)別性研究是參數(shù)估計(jì)的第一步。本論文提出一種適合于活性污泥模型參數(shù)結(jié)構(gòu)可識(shí)別性研究的微分代數(shù)法,并對(duì)生物除磷過程參數(shù)可識(shí)別性進(jìn)行研究;通過調(diào)節(jié)混合液回流比,在A2/O工藝中實(shí)現(xiàn)反硝化除磷;最后,以參數(shù)估計(jì)優(yōu)化理論和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論為指導(dǎo),開展生物除磷模型參數(shù)估計(jì)的試驗(yàn)研究。(1)將微分代數(shù)法應(yīng)用于不同活性污泥過程亞模型參數(shù)結(jié)構(gòu)可識(shí)別性研究,首次得到了生物除磷模型參數(shù)的結(jié)構(gòu)可識(shí)別性,同時(shí)為活性污泥模型參數(shù)結(jié)構(gòu)可識(shí)別性研究提供了一種新的通用方法。(2)厭氧釋磷亞模型在單個(gè)測(cè)量變量下,所有的參數(shù)都是不可識(shí)別的,當(dāng)測(cè)量變量SA和S PO4聯(lián)用時(shí),化學(xué)計(jì)量學(xué)系數(shù)Y PO4和半飽和常數(shù)KA是結(jié)構(gòu)可識(shí)別的;同樣,好氧吸磷或缺氧吸磷亞模型在電子受體( S O或S NO3)和S PO4兩個(gè)測(cè)量變量聯(lián)用時(shí),參數(shù)YPHA和KPS是結(jié)構(gòu)可識(shí)別性的,增加測(cè)量變量可以改善模型參數(shù)的結(jié)構(gòu)可識(shí)別性。將好氧吸磷和缺氧吸磷2個(gè)子過程的測(cè)量變量聯(lián)用時(shí),缺氧速率降...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Monod模型參數(shù)的實(shí)際可識(shí)別性Figure1.1PracticalidentifiabilityofMonodmodelparameters
數(shù)實(shí)際可識(shí)別性研究的經(jīng)典方法[63-65],當(dāng)某些參數(shù)的靈敏度函數(shù)呈線性關(guān)系時(shí),這些參數(shù)是不可識(shí)別的;差異越大,參數(shù)實(shí)際可識(shí)別性越高。圖 1.6 是 Petersen[37研究硝化過程參數(shù)實(shí)際可識(shí)別性時(shí)所作的靈敏度函數(shù)圖像,可以看出參數(shù)A1Y 和max1Mμ 對(duì)測(cè)量變量O2r 的靈敏度函數(shù)幾乎正好相反,因此在O2r 測(cè)量數(shù)據(jù)下這兩個(gè)參數(shù)高度相關(guān),實(shí)際可識(shí)別性低,不能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)估計(jì)兩個(gè)參數(shù);參數(shù)NH1S 對(duì)測(cè)量變量Hp和O2r 的靈敏度函數(shù)有明顯差異,因此該參數(shù)是可識(shí)別的。
置信橢圓體的體積最小化;E 準(zhǔn)則是使 FIM 的最小特征值最大參數(shù)估計(jì)最大誤差值最;修正的 E 準(zhǔn)則是使 FIM 的最大特征值與最小特征比(等于 FIM 的條件數(shù))最小,即參數(shù)估計(jì)誤差趨于一致,置信橢圓體的形于圓形(圖 1.8),降低了參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系,但可能是一個(gè)直徑較大的圓即參數(shù)估計(jì)誤差較大,因此在研究時(shí)一般不單獨(dú)使用修正的 E 準(zhǔn)則。當(dāng) FIM 小特征值為 0 時(shí)(λmin(FIM)=0),D 準(zhǔn)則與 E 準(zhǔn)則為 0,修正的 E 準(zhǔn)則為無窮這表示有無窮多個(gè)參數(shù)組合可以很好的擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)條件下得到的對(duì)于參數(shù)估計(jì)是無意義的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Denitrifying phosphorus removal in a step-feed CAST with alternating anoxic-oxic operational strategy[J]. MA Juan1,PENG Yongzhen1,WANG Shuying1,WANG Li1,LIU Yang2,MA Ningping2 1.Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering,College of Environmental and Energy Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China 2.China Water Holdings Private Limited,28 Kaki Bukit Crescent,Kaki Bukit Techpark I S416259,416259,Singpore.. Journal of Environmental Sciences. 2009(09)
[2]A2O工藝中的反硝化除磷及其強(qiáng)化[J]. 吳昌永,彭永臻,彭軼,李曉玲,陳志強(qiáng). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
[3]MUCT-MBR工藝反硝化除磷脫氮研究[J]. 劉鵬霄,張捍民,王曉琳,肖景霓,楊鳳林. 環(huán)境科學(xué). 2009(07)
[4]A2O-MBR工藝反硝化脫氮除磷研究[J]. 張捍民,張杰,肖景霓,楊鳳林. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[5]A2/O工藝中的反硝化除磷[J]. 彭軼,彭永臻,吳昌永. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]低C/N條件下MUCT工藝的反硝化除磷特性[J]. 尹軍,王曉玲,吳相會(huì),吳磊. 環(huán)境科學(xué). 2007(11)
[7]污泥齡對(duì)A/A/O工藝反硝化除磷的影響[J]. 徐偉鋒,陳銀廣,張芳,顧國維. 環(huán)境科學(xué). 2007(08)
[8]HITNP同步除磷脫氮新工藝[J]. 任南琪,王秀蘅,董晶顥. 環(huán)境科學(xué). 2007(01)
[9]A2/O污水處理工藝中基質(zhì)轉(zhuǎn)化機(jī)理研究[J]. 徐偉鋒,陳銀廣,顧國維,張芳. 環(huán)境科學(xué). 2006(11)
[10]基于微生物相互作用機(jī)理的完全耦合活性污泥模型研究[J]. 孫培德,宋英琦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)
碩士論文
[1]A2/O工藝反硝化除磷的實(shí)現(xiàn)及性能的研究[D]. 曹雪梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3102028
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:133 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Monod模型參數(shù)的實(shí)際可識(shí)別性Figure1.1PracticalidentifiabilityofMonodmodelparameters
數(shù)實(shí)際可識(shí)別性研究的經(jīng)典方法[63-65],當(dāng)某些參數(shù)的靈敏度函數(shù)呈線性關(guān)系時(shí),這些參數(shù)是不可識(shí)別的;差異越大,參數(shù)實(shí)際可識(shí)別性越高。圖 1.6 是 Petersen[37研究硝化過程參數(shù)實(shí)際可識(shí)別性時(shí)所作的靈敏度函數(shù)圖像,可以看出參數(shù)A1Y 和max1Mμ 對(duì)測(cè)量變量O2r 的靈敏度函數(shù)幾乎正好相反,因此在O2r 測(cè)量數(shù)據(jù)下這兩個(gè)參數(shù)高度相關(guān),實(shí)際可識(shí)別性低,不能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)估計(jì)兩個(gè)參數(shù);參數(shù)NH1S 對(duì)測(cè)量變量Hp和O2r 的靈敏度函數(shù)有明顯差異,因此該參數(shù)是可識(shí)別的。
置信橢圓體的體積最小化;E 準(zhǔn)則是使 FIM 的最小特征值最大參數(shù)估計(jì)最大誤差值最;修正的 E 準(zhǔn)則是使 FIM 的最大特征值與最小特征比(等于 FIM 的條件數(shù))最小,即參數(shù)估計(jì)誤差趨于一致,置信橢圓體的形于圓形(圖 1.8),降低了參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系,但可能是一個(gè)直徑較大的圓即參數(shù)估計(jì)誤差較大,因此在研究時(shí)一般不單獨(dú)使用修正的 E 準(zhǔn)則。當(dāng) FIM 小特征值為 0 時(shí)(λmin(FIM)=0),D 準(zhǔn)則與 E 準(zhǔn)則為 0,修正的 E 準(zhǔn)則為無窮這表示有無窮多個(gè)參數(shù)組合可以很好的擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)條件下得到的對(duì)于參數(shù)估計(jì)是無意義的。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Denitrifying phosphorus removal in a step-feed CAST with alternating anoxic-oxic operational strategy[J]. MA Juan1,PENG Yongzhen1,WANG Shuying1,WANG Li1,LIU Yang2,MA Ningping2 1.Key Laboratory of Beijing for Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering,College of Environmental and Energy Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100124,China 2.China Water Holdings Private Limited,28 Kaki Bukit Crescent,Kaki Bukit Techpark I S416259,416259,Singpore.. Journal of Environmental Sciences. 2009(09)
[2]A2O工藝中的反硝化除磷及其強(qiáng)化[J]. 吳昌永,彭永臻,彭軼,李曉玲,陳志強(qiáng). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
[3]MUCT-MBR工藝反硝化除磷脫氮研究[J]. 劉鵬霄,張捍民,王曉琳,肖景霓,楊鳳林. 環(huán)境科學(xué). 2009(07)
[4]A2O-MBR工藝反硝化脫氮除磷研究[J]. 張捍民,張杰,肖景霓,楊鳳林. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[5]A2/O工藝中的反硝化除磷[J]. 彭軼,彭永臻,吳昌永. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(06)
[6]低C/N條件下MUCT工藝的反硝化除磷特性[J]. 尹軍,王曉玲,吳相會(huì),吳磊. 環(huán)境科學(xué). 2007(11)
[7]污泥齡對(duì)A/A/O工藝反硝化除磷的影響[J]. 徐偉鋒,陳銀廣,張芳,顧國維. 環(huán)境科學(xué). 2007(08)
[8]HITNP同步除磷脫氮新工藝[J]. 任南琪,王秀蘅,董晶顥. 環(huán)境科學(xué). 2007(01)
[9]A2/O污水處理工藝中基質(zhì)轉(zhuǎn)化機(jī)理研究[J]. 徐偉鋒,陳銀廣,顧國維,張芳. 環(huán)境科學(xué). 2006(11)
[10]基于微生物相互作用機(jī)理的完全耦合活性污泥模型研究[J]. 孫培德,宋英琦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(09)
碩士論文
[1]A2/O工藝反硝化除磷的實(shí)現(xiàn)及性能的研究[D]. 曹雪梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3102028
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