ASM1 模型及GPS-X 在低CN 污水处理厂的运用.pdf

ASM1 模型及 GPS-X 在低 C/N 污水处理厂的运用 1 1 2 帅文林 ，张代钧 ，翟勤 摘要：简化 ASM1 模型的基础上，测定、确定了模型组分、化学计量系数和动力学参数。并利用 GPX-S 软 件对污水厂实际出水情况进行了模拟，模拟值和实测值取得了较好的吻合，验证了模型的正确性。 关键字：ASM1 低 C/N 污水处理厂 GPS-X 自英国伦敦成功建立第一座活性污泥法污水处理厂以来，活性污泥工艺已经成为废水生物处理中应用最为 [1] 广泛的技术 。随着计算机同数学模型的结合越来越紧密，由国际水质协会（IWA）推出的活性污泥数学模型 发展逐渐成熟。CAST 工艺已成一种较成熟的脱氮工艺，但采用 CAST 工艺也存在诸多问题，对于含碳源普遍 [10 [5-6]， 较低的污水，难以满足脱氮的要求。本文基于 ASM1 模型，结合进水 COD 组分表征 ，利用 GPS-X 软件 [7-9] 对污水处理 CAST 工艺建立仿真模型。在试验的基础上用优化的 ASM ｓ模型参数 对该工艺进行机理性模拟 和优化[6 1。 材料和方法 1.1 模型的简化 IWA 推出活性污泥 1 号数学模型(ASM1)[2]包含碳氧化、硝化和反硝化等 8 个过程，以及异养菌、自养菌等 13 种组分，定义了 5 个化学计量学系数和 14 个动力学参数。模型反应过程复杂，参数多，在实际污水处理 过程中难以测量，因此把 ASM1 模型进行适当简化：pH 值恒定且为中性，系统运行温度恒定在 25 ℃；模型中 没有考虑 N、P 和其他无机物对有机物质去除及细胞成长的限制，并认为进出水水量守恒；不考虑进水中各组 分的构成变化，以实测数据作为进水组分的输入；国内多数污水处理厂执行二级处理标准（GB18918-2002 ）。 主要针对碳的去处，因此利用 ASM1 模型不考虑氮磷的去出过程。简化后的模型主要有异养菌的好氧生长、 异养菌的衰减、自养菌的好氧生长、自养菌的衰减等过程和溶解惰性有机物、颗粒惰性有机物、易生物降解 有机物等 10 种组分。 1.2 模型参数确定 模型经过简化后需要对模型参数进行校核，对十个组分和五个计量学系数进行灵敏度分析。灵敏度是系统 [1] 工程中用以衡量参数的变化对目标或状态产生影响程度的一个量化指标 。在活性污泥法动力学模型的参数校 [8] 核中也可采用这种方法 。以最终出水中某些组分的浓度为目标Y ，化学计量学和动力学参数及废水组成成分 i 为参数 P ，则 Y 对 P 的灵敏度Si 可通过下式计算： j i j j Y Y Y i1 i0 i i Y Y S i0 i0 j P P P j 1