BioWin3动态模拟在城市污水处理厂运行中的应用.pdf

《水资源研究》第31卷 第3期 (总第 116期)2010年9月 水水环环境境 BioWin3动态模拟在城市污水处理厂 运行中的应用 熊 雪 萍 ，孙 逊 ，张 克 峰 ，王 永 磊 (1．山东建筑大学市政与环境工程学院，山东 济南 250101； 2．济南市市政工程设计研 究院，山东 济南250000) 摘 要 ：结合招远市某以百乐克工艺处理污水的污水处理厂的夏季实际运行情况 ，用BioWin3软件建立仿真模 型，不断调整设定参数 ，最后通过对模拟水厂 出水效果与实际水厂 出水效果的比较分析 ，验证 了模拟的准确程 度 。 关键词 ：Bi0win3活性污泥 ；百乐克工艺 ；数学模型 ；计算机技术 BioWin3是加拿大开发的交互式商业化软件 。本文应用水 粒性有机氮、磷酸盐 、亚硝酸盐 、厌氧性氨氧化 、聚磷菌等… 。 厂的现有数据 ，利用 BioWin软件动态模拟 了百乐克污水处理工 (2)处理单元物理尺寸。招远市污水处理厂采用的是百乐 ． 艺的实际水厂运行，通过不断调整设定的各种参数，提高污水模 克工艺，其池型采用 的是土质结构 ，边坡 比为 1：1，为了简化模 拟的准确性，保证模拟水厂的运行优化 ，为实际水厂的参数选择 型，厌氧混合池、曝气池、澄清池池体均采用矩形形式，体积与实 提供指导。 际大小相 同，按具体值输入 。工艺模型见图 1。 表 1 夏季平均进出水水质 1 百乐克污水处理工艺 百乐克工艺是在湖体或水塘 内采用生物方法处理污废水的 工艺。据统计 ，目前在世界各地 已有 600多家采用百乐克工艺 的污水处理厂在运行。从处理单一生活污水到处理生活污水和 工业废水的混合水，该工艺都能胜任，适用范围极其广阔，相对 于其他传统工艺，具有投资少、13常维护简单和运行费用低等优 进水 混合池 厌氧反应 曝气池 稳定池 点 ’一 。 2 BioWin3模拟在城市污水处理厂中的应用 2．1 招远市污水处理厂入流数据 为便于模拟 ，经分析选取水温和 pH、COD、NH 一N、SS等常 图1 工艺模 型示意 见水质参数作为模型指标 。 2．3 百乐克工艺数学模型验证 (1)水温的确定 。因为水温对于污水处理厂的处理效果和 按图 1建立百乐克工艺数学模型，利用该厂实际13常检测 模拟结果有着极大的影响，所 以在其模拟之前，首先要了解招远 得到的数据输入，进行验证 。由于实际检测数据不全 ，有些水质 市污水处理厂的水温和气温 的变化 。招远市位于东经 120。、北 参数按设计值的4．-20％进行随机输入。 纬 37。，属暖温带季风区大陆性半湿润气候 ，四季分明，冬无严 整理、总结、输入夏季的水量、各水质参数、pH等，进行动态 寒 ，夏无酷暑 ，光照充足，气候温暖，年平均气温为 11．5℃。根 模拟 。通过调节 曝气量和回流 比，使得 出水水质满足要求 。模 据调研情况 ，将夏季进水水温假定为 20℃。 型各单元参数 ，模型水厂运行的大多参数基本不变 ，但直接影响 (2)水质的确定 。拟选择的进出水水质参数见表 1。 出水效果的还有其它一些参数的设定。 2．2 模型的建立 (1)主要参数设定 。① 运行参数 ：溶解氧和 回流 比最大 Vesilind沉降速度、Vesilind阻碍区沉降参数、澄清转化功能、最 (1)主要进水水质成分。易生物降解的有机物、醋酸盐、慢