氧化溝工藝運行條件優(yōu)化

摘要：在利用ASM2d模型對城市污水處理廠(chǎng)氧化溝工藝進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬的基礎上,將曝氣能耗、污泥產(chǎn)量與出水水質(zhì)超標率整合為一個(gè)綜合效能指數,對該工藝進(jìn)行了成本-效能分析。最優(yōu)運行策略為:3~10月溫度高于15℃時(shí)運行8臺曝氣轉刷,其余時(shí)間段運行10臺轉刷,同時(shí)剩余污泥排放量控制在250 m3/d。這一策略能夠使出水NH4-N和TN的超標率分別低于5%和2%,保證出水TP的持續達標,與常規運行策略相比,在明顯降低氮磷超標率的同時(shí),節省曝氣能耗約12%。

環(huán)境污染和能源危機是世界各國所面臨的兩大挑戰，而生物廢水處理在水體污染控制中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，但廢水處理的高能耗一直是困擾行業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，如何降低成本實(shí)現污染物高效去除始終是環(huán)境工程師和污水廠(chǎng)管理人員所追求的目標。自20世紀90年代以來(lái)，研究人員提出了基準測試仿真模型benchmark simulation model（BSM1、BSM1-LT和BSM2），應用于各種生物廢水處理工藝運行策略的評估與優(yōu)化。

BSM系列模型采用了幾個(gè)重要的評價(jià)標準來(lái)對工藝運行策略進(jìn)行評估，主要包括工藝性能指標和經(jīng)濟成本指標'前者包括出水水質(zhì)與出水超標率，后者包括曝氣能耗、水泵能耗和污泥產(chǎn)量等指標。為了便于污水處理廠(chǎng)的運行與管理，有研究提出了一種計算方法，將出水水質(zhì)指標轉化為貨幣單位即排污費；但在污水廠(chǎng)最為關(guān)心的出水水質(zhì)指標超標率與運行費用指標方面，仍難以做到有機的整合。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

本研究將BSM模型中曝氣能耗和污泥產(chǎn)量這兩個(gè)經(jīng)濟成本指標分別歸一化并與出水水質(zhì)超標指數整合為一個(gè)無(wú)量綱的綜合效能指數，用作污水生物處理工藝性能評價(jià)的判據；同時(shí)針對以轉刷曝氣裝置為供氧方式的北方某城市污水處理廠(chǎng)氧化溝工藝，采用國際水協(xié)活性污泥模型ADM2d對該系統的脫氮除磷性能進(jìn)行長(cháng)期運行動(dòng)態(tài)模擬；在此基礎上基于情景分析對工藝的曝氣能耗、出水水質(zhì)超標率、污泥產(chǎn)量以及綜合效能指數進(jìn)行評價(jià)，提出優(yōu)化的運行策略。

1材料與方法

1.1氧化溝工藝流程

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