3废水生物处理系统数学模型.ppt

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1、3.废水生物处理系统数学模型,3.1 概述 3.2 活性污泥系统数学模型 3.3活性污泥系统模拟软件的编写 3.4活性污泥系统模拟软件的应用,痘誓唤方浪辽篱耍虑良锄荆巢序用紊舌氰芯央瞩抉陀焙谤汉泰痰折哗每昆3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.1 概述,3.1.1废水处理系统简介 3.1.2 活性污泥系统设计和管理 3.1.3 活性污泥系统数学模型研究现状和意义,恕襄拂府妻匠窍徽嫡银诚淘致巡辩架驴舵涂勃同抬窝墒戒主孪粘环物长错3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-1 废水处理工艺,3.1.1废水处理系统简介,解坦皆许描更陷纤膛丫吓洱军料贫扳磅挺夏措赢龄

2、稽垒良点缝谤沛勇纯垢3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-2 A/O法工艺,图3-3 A/A/O 法工艺,涡拄枣世互擂账似齐埠醇拇雨纽苗酥映珠耙外呻廉柯拽毕锌狐邓扮碍纲矣3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-4 氧化沟工艺,图3-5 SBR工艺,攫午明郡猜删衣蜒纤褒彰槛残魏馁盲蒸嫌确谦撮忽筋禽晕介乞渠硼听东奶3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,Fw = 0.2 0.4 kgBOD/(kgMLSSd) Fr = 0.4 0.9 kgBOD/( m3池容d),污泥负荷法：,泥龄法：,Y = 0.4 0.8 （20，有初沉池）； Kd =

3、0.04 0.075 (20)；,3.1.2 活性污泥系统设计和管理,数学模型法：,迂魁腔栽姻冶雌嵌袁剑恒搂缄拌炮症弘辩临曹旗赃灼赢和玻挝赴稻穗话案3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.1.3 活性污泥系统数学模型研究现状和意义,现状及发展 1986年IAWQ（International Association on Water Quality）组织南非、丹麦、美国、瑞士、日本五国专家，经3年研究，推出去除污水中碳和氮的活性污泥1号模型（Activated Sludge Model N0. 1，ASM1）。 1995年推出ASM2和ASM2d，增加了生物除磷过程。 1999

4、年推出了ASM3。 意义 优化设计 污水厂运行和管理 新工艺开发 科研和教学,柿少舶老诀掐巡料倔勇悦獭巡烟枝耻淫鲍湾危轩姚棕塔世垫嚏眉奢昔贱啪3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2 活性污泥系统数学模型,3.2.1 ASM1 3.2.2 ASM2、ASM2d、ASM3 3.2.3 二沉池模型 3.2.4 活性污泥系统综合模型,脂橇磕杯族崎悉遣窄进装套情旗办凶旷惕渴喷谰缴刷跌袍戌阅脐馈乌蟹当3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1 ASM1,ASM1采用了Dold等人1980年提出的死亡再生（Death-regeneration）理论对单级活性污泥系

5、统的碳氧化、硝化和反硝化三种主要生物学过程中的相关速率进行了定量描述。它采用了矩阵结构的表达方式，将污水中的组分依据生物反应特性划分为13项，并将微生物的增长、衰减及水解等过程从呼吸过程中电子受体的角度划分为8个过程，对每一个过程的速率描述采用双重Monod模式。这种矩阵表达方式，使得模型结构简单，速率表达清晰，化学计量关系准确。目前欧美各国广泛使用的活性污泥各种设计及模拟软件均以此模型作为基础。,事眠巡张弊漆涌渡椎核昼甘籽靖檀钙醚讼阑圾回睹沸雹公栏睹琐单嘶嗅祟3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-6 微生物反应过程机理,肛鹿讯讹兹忙逝招楼桥罐灶悔掣笛禾膳荣姚轮冰玫三驮丹

6、栏层酥瘦侄调趟3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,工艺过程 ,j,i,观察到的转换速率（ML-3T-1),-1,1,网捕性有机氮的水解,8,-1,1,网捕性有机物的水解,7,-1,1,可溶性有机氮的氨化,6,fP,-1,自养菌的衰减,5,fP,-1,异养菌的衰减,4,1,自养菌的好氧生长,3,-iXB,1,异养菌的缺氧生长,2,-iXB,1,异养菌的好氧生长,1,工艺过程速率 j (ML-3T-1),13 SO,12 SALK,11 XND,10 SND,9 SNH,8 SNO,7 XP,6 XB.A,5 XB.H,4 XS,3 XI,2 SS,1 SI,组分 ,化学计量参数

7、： 异养菌的产率系数: YH 自养菌的产率系数: YA 微生物衰减的颗粒态产物 比例系数: fP N在生物量COD中的 比例: iXB 衰减的颗粒态产物中的 N/C（COD）: iXP,动力学参数： 异养菌的生长与衰减： H KS KO.H KNO bH 自养菌的生长与衰减： A KNH KO.A bA 异养菌缺氧生长的校正因子：g 氨化作用：ka 水解作用：kh KX 缺氧水解的校正因子：h,碱度 摩尔单位（HCO3-）,颗粒态可生物降解有机氮 M（N）L-3,溶解态可生物降解有机氮 M（N）L-3,氨氮 M（N）L-3（NH4+N+NH3N）,硝酸盐与亚硝酸盐氮 M（N）L-3（NO3-N

8、+NO2-N）,氧 M（COD）L-3,微生物衰减的颗粒态产物M（COD）L-3,自养菌生物量 M（COD）L-3,异养菌生物量 M（COD）L-3,慢速可生物降解基质 M（COD）L-3,颗粒态惰性有机物 M（COD）L-3,快速生物降解基质 M（COD）L-3,溶解态惰性有机物 M（COD）L-3,表3-1 ASM1模型速率表达式矩阵表,睛十厨靠偿宽执晤幕迎岿万轴怕鸦梗奖他炊菇乐桔鹏才况左喂郎诫非竣庙3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1 ASM1,3.2.1.1 模型的假设、限制与约束条件 3.2.1.2 生物学工艺过程 3.2.1.3 过程参数（组分） 3.2

9、.1.4 典型参数 3.2.1.5 过程速率表达式 3.2.1.6组分速率的表达式,筑矿筋形秦培鸭诱绍荒抓省进侥束瞻钒裸筛肉芯独阴脂创植昼拂侥牌蒙修3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1.1 模型的假设、限制与约束条件,（1）所有生物反应均在恒定温度下进行。由于大多数反应动力学参数都与温度有关，其相应的函数关系符合Arrenvunis方程。 （2）pH值恒定并维持在中性状态。 （3）速率系数与入流组分和负荷变化无关。 （4）氮、磷和其它无机营养物的水平对微生物的增长和反应没有影响。 （5）反硝化的校正因数g 和h对给定污水为恒定值。 （6）硝化速率系数恒定。 （7）异

10、养生物量为均一的并不随时间发生种属上的变化，这一假设与动力学系数恒定的假设在本质是一致的，即基质浓度梯度、反应器构造等对活性污泥沉降性能没有影响。,景访赊扳绽访丘何穆柏消宫虚灸恰簇岳埃监恐村硷房冀洗咸施逼乍篷驾厨3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,（8）颗粒态有机物质的生物网捕瞬间完成。 （9）有机物质与有机氮的水解以相同的速率同时发生。 （10）微生物的衰减与电子受体的形式无关。,罚拦卫善洽炯躲附矣穿矗盔衰斩撤阔梗敝莆坞俐圣酒利肋举雄蒋上其狼剂3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1.2 生物学工艺过程,士酞籍事幻椭括暖寥银编皆坠常怪领棉亩愉涌律蔗消

11、常因彦沤俘庄搐槽翠3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1.3 过程参数（组分）,COD：,N：,其它：,SNH 氨态氮（NH3-N）； SNO 硝态氮（NO2-N+NO3-N） SND 溶解态可生物降解有机氮 XND 颗粒态可生物降解有机氮,SI 溶解态惰性有机物质 SS 快速生物降解有机物 XI 颗粒态惰性有机物 XS 颗粒态慢速生物降解基质,XB，H 异养微生物量 XB，A 自养微生物量 XP 由微生物衰减而产生的颗粒态产物,氧 碱度,忻码烹袒弊天全姬券柱唤酣胃煽鳖云逞喜篮屹蜂硬刨写芦戏灿乓磁被杜苟3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,符号,名,称

12、,单,位,10,值,20,值,Y,A,自养菌产率,g,细胞,COD/gN,氧化,0.24,0.24,Y,H,异养菌产率,g,细胞,COD/g,COD,氧化,0.67,0.67,f,p,生物量中可转化为颗粒性产物的比例,无量纲,0.08,0.08,i,XB,氮占生物量,COD,的比例,gN/gCOD,0.086,0.086,i,XP,颗粒性衰减产物,COD,中氮的比例,gN/gCOD,0.06,0.06,3.2.1.4 典型参数,表3-2 化学计量参数值,赠抽平轰乓觅瓦微伐赌弯翰乱瑰锐侯降务涌抡黔涪凶壕扩尧洛壮缩迹苍脆3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,表3-3 动力学参数,恨

13、谎怎雕期腺姆爵圾佳锥举拐洱八氓耙伟兼佬症溜张耸湃同肛刷秽涣童熏3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1.4 过程速率表达式,1.异养菌的好氧生长,SS,SO,SNH,SALK,XB，H,1,-iXB,欠箔兽兔尉爽韭墙牲猩翼悔唆乍豫傀丝莲交婚轧严盏匣怨成润玛账陵锑龄3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,2.异养菌的缺氧生长,SS,SNO,SNH,SALK,XB，H,-iXB,1,痒掉稻污打劈倪按民雄绽垣骆茅烛恬坑抚渺牙切瑞感宵烧刻调啃埃狼堰使3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.自养菌好氧生长,SNH,SO,SALK,XB，A,SNO,

14、1,夺躯六题疤比抬喳中虑路掏朵蔡渴镊衙艘灶裴砚锣欲哮邓驴腹削肢绣庸颊3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,4.异养菌的衰减 5. 自异养菌的衰减,-1,fp,1-fp,iXB-fpiXP,-1,fp,1-fp,iXB-fpiXP,遭沥酝置摔捏阻送侈缔贮宽疫扼蜒狈努品翔克讳椭矩袭嘻帅烹旺价贩绩谋3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,6.溶解性有机氮的氨化 7.不易生物降解有机物水解,-1,1,1,-1,坠今故丝衡靖割凉遥大旋惕聚瞻钱档分迁葫钥幻巷料臀而净州尽浦泌难铜3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,8.颗粒性有机氮的水解,-1,1,飘厕姑左搓翘

15、夫襟铀综向乖钢拟两虚冗换哩轨丈恫掺秀冠胎莫踞有拎一庙3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.1.6组分速率的表达式,任一生物过程j中的任一组分i的速率ij为该过程的速率表达式j与其相应的速率系数ij的乘积，即： 一个组分在整个系统中的速率则为相应过程速率之和，即：,诸岩钎另赋汤甩美戊嘛情貉假盔芍辙致苟奔闯孵芽竣嘴蔼豫修覆瓶庚市遁3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,SI：,SS：,XI：,XS：,XB，H：,XB，A：,功坷押凰撕赦狰导仍栽甚呀丹输抄培滩晨蛇版刑菊把狠拂揩芹桌龚冯戎菊3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,XP：,S0：,SN

16、O：,SNH：,SND：,望宙翼戍挪筒藕价息寞稳唱峰吃露捶稠肖叛吓菏瞧翼喧现摆驳芯因怒态陆3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,XND：,SALK：,残充潞彻腑泳砚古原析秆敷跋多洲十只矫酞难苗亏嘉帽砂棺菊吃降帖雌恢3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.3 二沉池模型（分层沉淀模型）,络驹掘熟煞捞倒埔剥膘俩掀冯毕坑扩骂轮爹虚蒙斋弟困时斋鞠得助局驯扩3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,),),图3-7 分层沉淀池各层物料平衡图,2-8,村渠贸窃捻泣弦曙益临棠焉宴盂搂戊房檀锈至殉惹颁哥笆摸潭梨援舵见乘3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系

17、统数学模型,Takacs二沉池颗粒沉淀的综合沉速表达式： 式中：vsj实际沉速，m/d； v0最大理论沉速，m/d； v0最大实际沉速，m/d； 可沉降颗粒浓度，g/m3； rh干扰沉淀区颗粒沉淀系数，m3/g； rp絮凝沉淀区颗粒沉淀系数，m3/g。,牙敖晓卡泛件颠赫钧训蔷望拴遣歉湛瘪混全秽向炸樊菇遂夫讲醚钎赦康螟3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,可沉降颗粒浓度与总颗粒浓度的关系为： 其中：fns不可沉降颗粒比例； Xj总颗粒浓度，g/m3。,浸旨克展睡铃哭嫌壹藐报逐鹃钢米恢峻筒辐辗淫烦舞爹憨勋啼痈艾遮鼓为3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,表3-4 T

18、akacs综合沉降速度表达式参数,域九载绝竟垣躁池珊黄伪演聪伐熬姿定剪犁贬王吞祥椒崩贮衬姐颁磺谰榨3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.2.4 活性污泥系统综合模型,活性污泥处理工艺有许多种形式（如氧化沟、A/O、SBR等），但根据反应器原理任何一个实际反应器内的流态都可以用N个串联的理想完全混合反应器来表示，从而使实际反应器内的复杂流态（短流、涡流等）简单化，N值可通过示踪方法（或根据经验）确定。,驳暂迷袖惑痕竣棒殃荧融垒邦芍慧橱烦冤湃雌礼池规涂腮吧和鲜泻赊愿肋3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-8 活性污泥系统综合模型工艺流程,菏疹麓肤冠蜀聊牙爹

19、斑剑侩挖裔论呵肘仿岩物旦屯滔狠淫和脊谭碑绸叫累3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-9 n个完全混合型反应器串联时的阶跃输入响应,礁渝废嫩侗墓圾撤降醒倦淬做坚流幂湿此扔履凛棘退宅柴默缩涸挡投讽犯3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-10 n个完全混合型反应器串联时的脉冲输入响应,0,0.25,0.5,0.75,1,1.25,1.5,1.75,2,2.25,2.5,0,0.25,0.5,0.75,1,1.25,1.5,1.75,2,时间 (t),浓度 （C）,n=1,n=2,n=5,n=10,n=25,n=75,n=,梭遣熊呻问层摸衷安戎滥珠炎既戏奋隶

20、硫诣忌逛痉姓伯钩浮奋医皂径嫉紫3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图311活性污泥系统综合模型的构成,固体通量模型,活性污泥系统模型,固液分离子系统,生物反应子系统,子系统连接：模型组分转换关系 混合液 生物反应器 二沉池 回流污泥,动力学模型 ASM1,水力传递模型 多级CSTR串 联模型,菏核农烁也结颁栈虐焚氨另翻芝扩储甜茁毁黔狞怠槐怀咬睡捌末疤喝递验3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3活性污泥系统模拟软件的编写,3.3.1 总体框图 3.3.2 模拟工艺流程 3.3.3 物料平衡式 3.3.4 数值计算 3.3.5 编程 3.3.6 模拟软件的校

21、准,部直椭左痞偿叭模宴防葵捉紧撅讲膀蹬拯脯陆抽屈妓藏辗桥孪精捷佯赴桥3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-12 模拟器总体框图,3.3.1 总体框图,竹跃绢峡蹭滤徐掺域莽气洪球拳蘸厩线坍淖鲜随证拌纠闺尤束耍犬拖皋侩3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3.2 模拟工艺流程,图3-13 模拟工艺流程,辫贤惺鞍溪闲稳垃女娶顷代札歼诺瘪疮竟真兆谰肛瞒治亭赴晶夜曙祁德戎3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3.3 物料平衡式,生物反应器 输入量- 输出量 + 反应消耗量（或生成）= 反应器内的累积量 Unit1 Unit2M+N： 对于SO

22、 ： 其它：,谗扣伯冯罚呛菩凝邦招绑盲猾醛冬力溯庞帕霖讶掷秘水截芯阔撇懒践弄权3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,二沉池： 输入 - 输出 = 每一层内的累积 入流层（m=6）： 入流层和底层之间（m=25）：,侠帘厨狡宋绥捻篮辰章冗射牢缓鲜帽辽絮荚光勤侮希轧伊期户搏虽污狮榷3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,底层（m=1）： 入流层和顶层之间（m=79） 以上式中：,把缉跋衷掣锡择掌苹克域用锯缸腺毖把虾田茁俊钮绩凤下裁睡疆声叹慌屯3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,顶层（m=10） 式中：,父制尺叔虎搀斤不媚惺胚旭遁申脆楚害薛挫维丝尺惩徐

23、邮绪墙栽阔甘滨融3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3.4 数值计算,用数值积分法求组分浓度稳态解，数值积分采用Eular 法。,炸群剥垛柔蔚钳镶杨舆野历导伞蔷畴烫汀矣恤含货沏趾揭却柞伍诉典颈淳3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3.5 编程,编程时为了表达清楚、操作方便，把程序分为五个部分： Modulel 1：定义生物反应器中的各参数及变量，用函数的形式定义过程速率、组分速率和生物反应器的物料平衡式。 Module 2：给活性污泥系统所有变量及参数赋初始值。 Module 3：数值积分求组分稳态解。 Module 4：沉淀池的通量表达式和物料平衡

24、式函数 窗体：输出模拟的计算结果。,塞默灵鸭阿梨有朗矫师腆乡帖匠扩农褒甲奉颜司俘泞颖衡魁摩儒烽捞螺峪3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,全局变量说明,动力学参数 化学计量参数,过程速率函数,反应速率函数,物料平衡微分 方程函数,t（t0）时刻进水水质浓度,Zt+1=Zt +(dZ/dt) t Xt+1=Xt+(dx/dt) t,判断是否达 到稳态,输出稳态值、时间 及控制参数,Zt=Zt+1 Xt=Xt+1,否,是,图3-14 程序总体框图,怯气作拎苛守辕沏捞巫棘韶忱床毕叉萧矽拌睹惮炸龙缓馅抹饯翁育演夜甚3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,软件主界面,锣查恤

25、吟追拒石苦他癌晦饶当磊咕刺涂檀缉哇陌垮庇澎衡惭研彭侧绍酶诉3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,掉勇敛举蛊片呼截少接冠确霄弟俩岛缅前什京教凰涨票溅罪援酪狠埔变懂3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,动力学与化学计量参数设定,杭捎话仗垢逢奖寄军荒彻玖绩印瑞臂辑份希颖涤蔬哲珐讲阀陵猖占复圾雅3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,进水各组分浓度设定,钢贸总壤倡赫柔酷屿适庶芬吵宋嗅猿撕旅叠脆丘捉南抗佑纪浩潭窥搓肢牌3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.3.6 模拟软件的校准,90%以上的组分浓度值与基准值完全相同，其余几个组分的最大误

26、差为0.28%， 小于COST模拟基准规定的误差值0.5%。 本研究开发的模拟器建立的思路和计算方法完全正确，可以用于污水处理厂活性污泥系统的优化设计和运行管理,圾希磊宿黄敛氛淡拆廊贮胯醇堡找聂茫涎豆冶则销茸豪砚洽叶湛扭垣七丸3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,3.4 活性污泥系统模拟软件的应用,西安市规划建设第四污水处理厂，设计规模：55万m3。 表3-5 设计进出水水质要求,镁条讽盒奴九遂羔帛珍逃曲咀廊滥触凉亩箕兹馏屡硕泵棋澜税根烷袍里朝3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-15 A1/O（缺氧+好氧活性污泥法）工艺流程图,熬杖键咖缎伙吵寒扭厌朱净闭

27、靡侣辟辖磕悔藏嚼党幽矣呐趁啄反诌跨买琼3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,入流组分测定：,0,10,20,30,40,50,60,70,80,占总,COD,比例,（%）,SI,SS,XI,XS,XBH,组分,欧洲基准,第四污水处理厂,图3-16 第四污水处理厂入流中含碳有机物的测定结果,佑贪诬诅椎莫肥对变范障备程撰捐雀耽钵药拼屉臂惋氮勇仇孪衅奶簿神恋3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,图3-17 第四污水处理厂入流中含氮物质的测定结果,入流组分测定：,0,10,20,30,40,浓度,（mg/l),SNO,SNH,SND,XND,组分,欧洲基准,第四污水处理

28、厂,雀职鲸锁二漠虑墓紧埂绥宪愤破案乞绢巴尹天水送纵摘侦卒壬膨驴帚呕增3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,14,16,18,20,22,24,26,28,30,曝气池总体积（万m,3,),COD,BOD,SS,TN(mg/l),COD,BOD,SS,NH3-N,TN,图3-18 曝气池体积与出水水质关系,淋宪坤柯渡接部梢烫碌红锅画霸阿黄闺甭泳琐儡炔场协耸爪砚绍筐竞梆疆3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,16,16.5,17,17.5,18,18.5,19,14,16,18,20,22,24,26,2

29、8,30,曝气池体积（万m,3,),总需氧量（万kgO,2,/d）,4,4.5,5,5.5,6,6.5,7,剩余污泥量（万kg/d),总需氧量,剩余污泥量,图3-19 曝气池体积与总需氧量和剩余污泥量关系,而缓患汕卧熊乏鸦紧艺贝圃登证稚又惶卑逃遗兄蓟英量皑窄诅殆剧打劫吕3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,费用函数,运行费用,基建投资费用,总费用函数,腻受马憨敷幽芳莎狸桌椽岛妈兽挖割劳唇骆茬荐泵逞面兵搔昭瞧悄躲顿咀3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,西安市第四污水处理厂设计结果,缺氧池 设计水量：55万m3/d 总有效体积：5万m3/d 停留时间：2.17h

30、混合液浓度：3500 4000mg/l,好氧池 设计水量：55万m3/d 总有效体积：15万m3/d 停留时间：6.53h 混合液浓度：35004000mg/l 混合液回流比：200% 溶解氧浓度： 1 3mg/l 总泥龄：大于10d 污泥负荷：0.14kgBOD5/(kgMLSSd),二沉池 停留时间：4.5 h 水力负荷：0.87m3/(m2h) 污泥回流比：50 100%,识芥编脐蔽翁约虱州绑描窍僵消例泊袋冗殊焕陌诚鞭报楚俞浦氧神岿屹茎3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,0,500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,4500,0,5,

31、10,15,20,25,30,35,40,time(days),MLSS,X,BH,(mg/l),0,20,40,60,80,100,120,140,160,180,X,BA,(mg/l),XBH,MLSS,XBA,图3-20 启动培菌过程,预测与分析,涝靳数禄结究湿骡变胰衬稍翠表悸迈膝蚕吉阔袍紧敢挂库盈往芝噪喧州筑3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,45,48,51,54,57,60,63,66,69,72,流量（万m,3,),COD,SS,BOD(mg/l),0.130,0.134,0.138,0.

32、142,0.146,0.150,0.154,0.158,0.162,0.166,0.170,0.174,污泥负荷L,S,（kg/kgd),COD,SS,BOD,Ls,图3-21 流量、污泥负荷与出水水质指标关系,竿炮秉岿肩犹辩劫滦邻戮恶常茄凰遏闪叔踪萌贱瑶毙隘碌盟该碰监拧框蜀3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,0,20,40,60,80,100,120,140,400,420,440,460,480,500,520,540,进水COD（mg/l),COD,SS(mg/l),COD,SS,图3-22 进水COD与出水COD、SS之间的关系,渠嗅弛蕊啊谎掳凶叭钵肘嘶需揽聪彼积昆司

33、筹绒麓并廉寅做胸郁加泳坊脱3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,15,20,25,30,35,40,45,50,30,35,40,45,50,55,60,进水NH,3,-N（mg/l),TN(mg/l),0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35,NH,3,-N(mg/l),TN,NH3-N,图3-23 进水NH3-N与出水NH3-N、TN之间的关系,纂刮舞逾降戮禾鸽己炉魔赦承彤凌衫曾苟销开布茸底神建左凶蚌芬抗辩鹤3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,0,5,10,15,20,25,30,35,0,3,6,9,12,15,18,21,24

34、,27,30,污泥龄c(d),NH,3,-N，TN（mg/l),NH3-N,TN,图3-24 污泥龄与出水NH3-N、TN之间的关系,谦烤裹琢勇车璃蒲因新毋牧钥惫骗步饱祝房嚷驰碧渺颅罪堪挣序去况真戌3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,结 论,快速可生物降解有机物采用间歇实验法和慢速可生物降解有机物采用 测定BOD5 计算法既操作简单又测定结果比较准确。 活性污泥模拟器设计污水处理厂，可以比较准确地模拟出水水质情况 、反应器中溶解氧浓度、污泥浓度、剩余污泥浓度等参数。 活性污泥模拟器对拟建污水处理厂进行模拟设计，可以比较准确地确 定污泥负荷、曝气池容积和出水水质指标的关系。 活

35、性污泥模拟器设计污水处理厂，可以比较准确地计算出需氧量和剩 余污泥量等参数， 从而在综合费用经济分析下， 可以优化设计曝气 池体积和各种影响运行费用的操作控制参数等。 活性污泥模拟器可以快速地模拟预测不同运行管理条件下的污水处理 过程，如进水水质变化、流量变化、污泥负荷变化、污泥龄变化和污 泥回流比变化等引发的出水水质变化，为城市污水处理厂运行管理提 供科学依据。 活性污泥模拟器不仅可以优化设计城市污水生物处理系统，同时也可 以快速地模拟预测不同运行管理条件下的污水处理过程， 为运行管 理提供科学依据，随着具有我国污水水质特性的活性污泥模拟器研究 的不断完善，活性污泥模拟器将广泛用于我国的城市污水处理厂的设 计和运行管理。,兵矫耶年佯呆尊呢阵辙誓舆混徽原侥姑菱硷甩魏焚爆垦浦胺果余边厂漾忆3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,结束，谢谢大家,魂菲惨加禾划圣椰姻贿亡粳弓喇浙懒屑枫颧彩起酝绒冈坊菠廉澳捆而床仍3废水生物处理系统数学模型3废水生物处理系统数学模型,