污水處理廠活性污泥法模擬模型比對

賈澍

摘 要：在污水處理廠的設(shè)計(jì)與調(diào)試過程中，往往會(huì)借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)對進(jìn)出水水質(zhì)狀況進(jìn)行模擬調(diào)試，常用的模型包括ASM系列、BSM系列、FCASM系列等，不同模型具備不同的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：污水處理；模擬；活性污泥

1 ASMs系列模型

國際水協(xié)（IWA）提出了活性污泥系列模型（ASMs），隨著研究的不斷深入，模型也在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)揮出越來越大的作用。

ASM1是國際水協(xié)會(huì)給出活性污泥1號模型，該模型通過研究缺氧及好氧環(huán)境下異養(yǎng)菌和自養(yǎng)菌的生長及衰亡過程，實(shí)現(xiàn)了對生化需氧量、氨氮等物質(zhì)去除情況的模擬。

ASM2是在ASM1模型的基礎(chǔ)上，加入對釋磷、吸磷、化學(xué)除磷過程模擬的2號模型，該模型不同于ASM1，還可以實(shí)現(xiàn)對厭氧區(qū)內(nèi)過程的模擬。

ASM2d是在ASM2模型基礎(chǔ)上，增加了缺氧區(qū)聚磷菌的反硝化生長及吸磷反應(yīng)，可以將缺氧區(qū)內(nèi)硝酸鹽和磷酸鹽的變化過程模擬更精確。

ASM3活性污泥3號模型是在ASM1的基礎(chǔ)上，增加了有機(jī)物的儲(chǔ)存過程。優(yōu)點(diǎn)是提高了參數(shù)的識(shí)別性，缺點(diǎn)是缺少了生物除磷的模擬過程。David Kaelin和C.Fall均對該方法進(jìn)行了優(yōu)化，并且取得了良好的預(yù)測效果。

2 BSMs系列模型

基準(zhǔn)模擬模型（BSM）是在活性污泥模型基礎(chǔ)上建立起來的，隨著研究的不斷深入，BSM平臺(tái)對控制策略的評價(jià)越來越準(zhǔn)確、全面。

BSM1是國際水協(xié)（IWA）與歐盟科學(xué)技術(shù)與合作組織（COST）合作開發(fā)的平臺(tái)。該模型通過模擬二沉池污泥沉降過程，實(shí)現(xiàn)模擬不同天氣狀況下污水處理廠的負(fù)荷變化，BSM1的優(yōu)勢是保證了公平的策略評價(jià)并且Bio-Win、WEST等軟件中有廣泛應(yīng)用。

BSM2是在BSM1基礎(chǔ)上引入?yún)捬跸Ｐ?，?shí)現(xiàn)了對污泥處理過程的描述。清華大學(xué)的馬帥等人還對現(xiàn)有的控制策略評價(jià)平臺(tái)BSM1-ASM2d模型進(jìn)行機(jī)理性的修正（補(bǔ)充化學(xué)除磷藥劑對生物反應(yīng)的影響），并在結(jié)構(gòu)上完善其工藝模擬過程，使其能夠更全面地進(jìn)行控制策略的對比和評價(jià)，并使用改進(jìn)后的BSM平臺(tái)測試 AAO工藝優(yōu)化控制系統(tǒng)的控制效果。

3 FCASMs系列模型

活性污泥機(jī)理模型FCASMs是孫培德（2006）在ASMs模型的基礎(chǔ)上，融入了微生物脫氮除磷的研究理論，能夠更詳盡地描述活性污泥去除污染物的全過程，并對工業(yè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

4 其他模型

可用于模擬的模型還有Andrews模型、WRC模型等。

5 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)算法的發(fā)展，模擬優(yōu)化過程也更趨于成熟，進(jìn)一步提高了工業(yè)運(yùn)作的效率、降低了人力資源成本。