分段进水SBR工艺处理生活污水的数值模拟开题报告
2022-01-05 21:08:06
全文总字数：4052字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
目的: 针对低C/N比生活污水，采用分段进水SBR工艺开展实验研究，并通过数学模型的方法优化工艺条件。
研究意义： 生活污水中的碳源缺乏导致污水处理厂生物脱氮效能较差，是目前污水处理领域面临的重大挑战。针对这一问题，通过将分段进水工艺和SBR工艺相耦合，可有效提高污水生物脱氮效果。本研究通过分段进水SBR工艺的实验研究，获得工艺优化条件，以期为低C/N比生活污水的生物脱氮新工艺的开发提供一定的技术参考。
国内外研究现状
| 国内：传统静态模型具有动力学参数测定和方程求解较方便，各种变量可直接测定，方程求解的稳态结果可以运用于工艺设计要求等优点，时至今日仍得到了广泛应用。然而，长期实际应用经验也表明，这种基于平衡态的模型丢失了大量不同平衡生长状态间的瞬变过程信息，忽视了一些重要的动态现象，应用到具有典型时变特性的活性污泥工艺系统中时，会带来许多问题。因此，要打破传统模型局限性，就必须建立动态模型。国际水质协会(IAWQ)推出的ASM系列模型是目前应用最为广泛的活性污泥动态模型。利用矩阵去表达活性污泥各个组分间的关系以及其变化规律是ASM系列模型重要特征。矩阵的反应速率由各个“函数开关”控制，其目的是防止开关型不连续特性的反应过程表达式出现仿真过程中模拟数值不稳定的现象。 |
| 国外： 在国外，活性污泥数学模型应用时间较早，应用范围也较为广泛，是污水生物处理领域的热点之一。目前已有许多大型污水处理厂在设计、改建和运行过程中运用了数学模型，检验了数学模型对实际污水处理工艺的模拟效果，并积累了许多宝贵经验。活性污泥数学模型近年来在污水处理中受到了广泛关注，但模型的使用还有一定困难,主要体现在:①模型组分的分析和测定；②机理的进一步研究；③模型中各参数的校正；④模型的简化。相对于国外，国内对于活性污泥数学模型的研究起步较晚，最早的研究由郝晓地等于2001年又利用此模型对荷兰Hardenberg一家采用BCFS工艺的市政污水处理厂进行了模拟。但近年来许多学者多活性污泥的重视程度逐渐上升，在ASM 模型的水质参数测定、仿真模拟和污水处理厂的工艺设计及智能控制等方面都取得了许多成果。目前，我国对于模型机理的研究重视程度不足，缺乏测定模型参数的方法，运用活性污泥模型进行设计、管理等还处于初级的试验阶段，还有很多研究工作要做。 |
2. 研究的基本内容
本课题主要研究内容包括:
在本研究中,采用asm1模型对分段进水sbr工艺进行模拟,仅考虑工艺装置对碳、氮的去除过程。asm1模型在应用过程中有一些限制,包括了：
①温度应在8～23℃之间；
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案：
1、数学模型的构建
2、初步模拟结果及分析
4. 参考文献
[1] eckenfelder w, conor d. j. biological waste treatment[m]. new york: pergamon pergamom press, 1961.
[2] 黄勇,杨铨大. 废水生物处理过程的结构化模型[j].中国给水排水, 1992, 8(6):29-32.
[3] henze m., grady c. p. l. jr, gujer w., et al. activated sludge model no.1[r]. iawprcscientific and technical report, no.1, iawprc, london, 1987.
