计算流体动力学在污水厂二沉池改造中的应用

一、绪论随着生活水平的提高,污水水量日益增加,许多污水处理厂的负荷已经超出了设计标准,给运行带来了困难。一般在设计时,预处理构筑物的设计均考虑了安全系数1.3,因此在水量增大时其运行不会受到严重影响。但生物处理以及二沉池均按设计流量进行设计,水力负荷的加大势必会给运行带来不良影响,生     

基于数学模拟的污水厂运行分析——建模与体检

在北美、欧洲、南非等国家和地区,污水处理工艺模拟已经广泛应用于污水处理的开发、设计、提标改造和优化运行管理等方面,成为污水处理行业的标准实践。在国内,污水处理工艺模拟应用起步较晚,正处于发展阶段。应用工艺模拟技术对污水处理厂进行管理,一方面可以大大提高运营管理水平;另一方面也可为实现智慧化水厂奠定基础。以东莞大岭山连马污水处理厂作为示范,建立并校正了该污水处理厂的工艺模型,应用模型对污水处理厂运行现状进行体检,寻找边界运行条件。结果表明,在设计流量条件下的运行过程中,当MLSS低于3 000 mg/L、进水TN高于20 mg/L时,出水氨氮有超标风险;当进水TN达到36 mg/L时,若要保证出水水质稳定达标,COD必须大于200 mg/L,当MLSS为6 000 mg/L时,最大处理水量为8.5×104m3/d。     

ASM2d模型在北京高碑店污水处理厂的应用

描述了GPS-X模拟软件中国际水协(IWA)的ASM2d模型在北京高碑店污水处理厂应用的实例.该研究的目的包括:建立一个大型污水处理厂的模拟模型,以更好地理解生物处理过程;使用建立的模型寻求改善和优化污水处理厂脱氮除磷的方案.在应用中,模型的校准和验证是在已有资料基础上进行的,包括污水处理厂的设计和日常运行监测数据,这样就避免了在模拟大型污水处理厂的前期进行大量的专门研究工作.但是已有的数据不能直接作为模型的输入参数,需要把进水的COD、氮和磷的数据转化成适合于模型输入的各种组分.最后,使用经校准和验证的模型对改善污水处理厂的脱氮除磷进行了初步探讨.     

机械旋流沉砂池对不同粒径区间砂砾的除砂效率

研究北京西部地区污水厂进水中砂砾粒径分布和浓度,考察了机械旋流沉砂池对不同粒径区间砂砾的除砂性能。结果表明:进水中≥200μm的砂砾质量占砂砾总质量的13%;106~200μm的砂砾为38%。污水厂实际进水浓度(烘干后折算),旱季均值为20g/m~3,高于设计规范取值;雨季均值为80g/m~3,是设计规范的4.4倍。在表面水力负荷为59m~3/(m~2·h)和118 m~3/(m~2·h)条件下,机械旋流沉砂池对粒径212μm砂砾的去除率分别为51%和22%。     

雨水管网的分形研究

概述了雨水管网的分形特性，即管网的部分管段在某种程度上包含了整个管网的信息，与整个管网存在统计自相似性。提出了雨水管网分形算法，并对北京市周边的一些小区或村镇的雨水管网分维数进行了计算。同时，借鉴河流分形研究成果，提出雨水管网存在最优平面布置。     

大型污水处理厂工艺模拟应用实例

污水厂工艺模拟(数学模型)已被广泛接受,并应用于城市污水厂的设计、升级改造和优化运行。但是,模拟中的困难和挑战是缺少可靠、高质量的数据进行污水厂模型的校准和验证,通常需要投入大量的人力和资金收集数据。另一方面,在污水厂运行管理中,为满足监管而投入大量人力和资金所获得的数据(历史监测数据)没有得到很好的利用,价值没有得到很好的挖掘。利用北京某大型污水厂两年的历史监测数据对工艺模型进行校准和验证,并应用校正后的模型为该污水厂的运行管理提供优化方案。这个实例充分发掘了历史监测数据的价值,示范性地探索了如何利用污水处理的历史监测数据进行污水处理模型校准和验证,并为污水处理厂的优化运行、升级改造提供了可靠方案。     

基于BioWin的MBR工艺模拟

以实际运行污水处理厂MBR工艺为研究对象,利用BioWinTM软件平台及其内嵌的通用活性污泥模型和厌氧消化模型(ASDM),建立了工艺模拟模型并进行初步模拟及校正,利用校正的模型对MBR工艺的运行参数进行了模拟分析,得到出水水质对工艺参数的敏感度,从而总结出了部分运行指南。     

5点pH值滴定法测定VFA方法的研究

在厌氧消化中,VFA挥发性脂肪酸是一个非常重要的监测指标。通过对其原理和详细的实验步骤介绍了简便易操作的5点pH值滴定法来测定VFA,并通过试验确定了该方法对测定低含量VFA同样适用。     

数学模拟技术应用中的污水水质(COD)特征化方法

应用数学模拟技术需要了解污水的水质特性，只有具备详细的污水水质特性参数才能更准确地模拟、预测污水处理工艺的运行效果。采用TUD联合模型需将COD区分为SA、SF、SI、XS和XI等5种组分。对这5种组分的测定方法进行了探索，其中SA可采用五点pH值滴定法（5P—VFA）确定，采用BOD—t曲线法可确定缓慢可生物降解有机物（XS）。最后测得北京某污水处理厂进水COD的5种组分的质量分数分别为：SA=6．49％，SF=36．23％，SI=13．04％，XS=32．62％，XI=11．62％。     

数学模拟技术用于污水处理工艺的运行诊断与优化

采用TUD模型与AQUASIM模拟软件对某大型市政污水处理厂倒置A^2／O工艺的运行问题进行诊断，同时提出优化运行方案并进行了模拟预测。结果表明，进水中的碳源特别是挥发性脂肪酸（VFA）不足和厌氧水力停留时间（HRT）太短是导致脱氮除磷效果不佳的主要原因。针对这两大问题，提出了曝气池分区重组、外加碳源、总进水超越初沉池、UCT改造以及结合磷回收等优化运行和工艺改造方案，并通过模拟预测了各种改造方案可能出现的较好运行效果。