ASM3在城市污水处理厂改造中的应用 |
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| 作者：杨青1，刘… 点击数： 更新时间：2007-1-16 8:38:21 |
摘要：利用活性污泥3号模型(ASM3)，对上海市某污水处理厂的处理工艺进行计算机动态模拟，结果表明出水中的COD、BOD、氨氮模拟值与污水处理厂的实测值基本吻合，说明利用活性污泥3号模型对城市污水处理厂进行模拟是可行的。针对原工艺对氨氮的去除率比较低的情况，在不作重大改造和不明显削减处理能力的前提下推荐了3个改造方案并进行模拟，根据模拟结果建议将曝气池以A/O工艺方式运行。
关键字：活性污泥 3号模型 动态模拟 AO工艺
中图分类号：X703.1
文献标识码：C
文章编号：1000-4602(2002)12-0068-03
我国已建的大多数城市污水厂都欠缺脱氮除磷功能，如上海市现有的23家污水处理厂［1］中仅有5家采用了脱氮工艺，而其他污水厂大多采用传统的鼓风曝气推流式活性污泥法工艺，其对氮的平均去除率仅为23.7%左右［2］，出水中的氨氮浓度大大超出上海市规定的15mg/L，严重污染了受纳水体。为此，亟需对现有污水厂进行改造以实现脱氮功能，而利用ASM3的动态 模拟功能可选择最佳处理工艺，并能节省投资。
1 污水厂概况
上海市某污水处理厂的工艺流程见图1。
该厂自1987年开始运转以来，截止1990年底污水量平均为2.7×104m3/d，经过近几年的旧区改造和新区开发使厂内的污水量逐年增加，目前实际平均处理量达到甚至超过7.5×104m3/d的设计处理量。该厂对BOD、COD、SS的去除效果非常好(去除率都在95%以上)，但对氨氮的去除率很低(＜30%)，出水氨氮的平均值在20mg/L左右。
2 ASM3模型的应用
该厂的曝气池采用穿孔管曝气，共3组，每组4槽，长为45m，每槽宽为6m，有效水深为6m。将曝气池的每一槽当作一个完全混合反应器，则整个反应器为如图2所示的四个完全混合反应器串联而成，进水和回流污泥由第一槽进入，第四槽出水至二沉池。
完全混合反应器的动力学模式为：
V(dCi／dt)net=Q·C0-Q·Ce-V·r(Ci) (1)
式中V——反应器体积
Q——进水水量
C0——进水中某组分浓度
Ce——出水中某组分浓度
vij——组分矩阵，根据TCOD、氮及电荷守恒计算得到
ρj——第j个过程的反应速率
r(Ci)——某组分的反应速率
ASM3的温度适用范围为8～23℃，超出此范围会导致很大的误差甚至需要改变模型的结构［3］，故模拟采用2000年及2001年在此温度范围内的3月—5月和10月—12月共12个月的数据。根据该厂实际运行情况，污泥浓度控制在3～4g/L，污泥回流比为70%～80%，溶解氧为1.5mg/L。根据当月实际的平均温度对动力学参数进行调整，化学计量学参数取推荐值，由于该厂的污泥龄非常短，故硝化细菌含量的取值相应很低(来模拟氨氮基本未被硝化的情况)，采用所选数据进行模拟则出水COD、BOD和NH3-N模拟值与实测值如图3～5所示。
由模拟结果可知，出水COD、BOD、NH3-N的模拟值与实测值相差不大，因此利用ASM3对城市污水处理厂进行模拟是可行的。
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