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模型校准与验证
对模型参数进行灵敏度分析,调整影响模型模拟结果的关键动力学参数和化学计量系数。
1)影响出水COD,NH4+-N和TN的最显著参数(绝对值):夏季的前三个参数分别为kh > μH,max > KS, KO,H >μA,max > kh, kh >μH,max > KS;2)冬季为kh > KX > KNH; kh > KS > bA; KS > KX >μH,max。
2)参数kh, μH,max, KS, KO,H和μA,max在污水处理厂CASS工艺ASM1模型建立过程中在夏季影响最大,而参数kh, KX, KNH, KS, bA, μH,max在冬季影响最大。由于参数fP对夏季和冬季的两个季节几乎没有影响,因此将默认值用于模型校准。之后,选择上述16个参数以进一步校准和验证CASS系统中应用的ASM1模型。
污水处理厂CASS工艺不同季节模型动态模拟、验证、优化结果(a)夏季;(b)冬季
模型优化
通过对现有水厂设备、工况,结合回流比、体积比、排水比的模拟结果,可以看出不可能实现总氮达标排放;因此提出利用主反应区进行反硝化,充分利用进水碳源。
通过对夏季四种、冬季三种运行策略进行模拟,发现夏季的方案3,冬季的方案6,可以使出水水质满足一级A排放标准
流态优化
ASM模型假定生物反应器内为CSTR全混状态,但很多实际水厂在运行过程中由于设计经验不足导致水流存在短流或者死区现象。因此,良好的混合状态,可以充分增加活性污泥与污染物的混合程度,提高反应系统的有效容积利用率。通过计算流体力学对改造前污水处理厂的流态进行模拟,并对改造方案中在主反应区增加搅拌的布置方式、安装角度等,进行了对比优化,其中主反应区搅拌器型号如表所示。
通过计算流体力学,主要对搅拌器的两种安装位置进行了模拟,一种是主反应区两侧各装两个搅拌器,倾角45°,另一种是四个搅拌器安装在同一侧,角度分别为60°、45°、30°和90°。计算流体力学模拟反应器安装搅拌前后内部速度场分布情况如图所示。
结果表明:传统搅拌器安装在两侧,尽管可以使流态混合均匀,但局部流速过大,不利于缺氧反硝化,并且过大的水力湍流对搅拌机的损耗过大;同侧安装,可以使反应体系内部流态混合更均匀,且流速更有利于反硝化进行。
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随着运营业务的不断拓展和延伸,目前中建环能运营水量已超过100万m/d,全国范围内在运营项目60余个,形成了一支460余人专业化运营队伍。中建环能不仅提供优质的水环境解决方案和技术产品,也将持续为客户提供标准化、专业化的高品质“精益运营”服务。
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