污水处理厂工艺设计优化及改造的模拟方法与应用研究

【摘要】：国家经济发展及城市化进程加快对污水处理提出了更高的要求,污水处理厂需要进行优化和改造才能满足更为严格的排放标准,利用污水处理模型软件对污水处理厂进行建模模拟可以快速地诊断污水处理厂潜在问题,优化工艺运行参数和改进设计方案等。本文利用BioWIN#174;软件对不同类型的污水处理厂进行模拟,构建了一套完整的模拟研究体系,包括概化模型的建立、相关数据参数的收集以及模型校准的方法等,对新建污水处理厂、运行中的污水处理厂和待升级改造污水处理厂给出了不同的研究思路。对镇江东区污水处理厂一期工程(新建)多模式A2/O工艺进行了模型模拟研究,结果表明:该厂在基准状态下是可以满足其出水标准的;当进水COD较低时,会因为碳源不足导致出水总氮超标,需要外加碳源或者将部分好氧池改缺氧池;当进水工业废水含量超过30%时,会导致出水COD无法达标;在氨氧化菌活性较差的情况下,冬季出水氨氮可能会面临超标风险,需要提高工艺污泥龄并增大曝气区域。对无锡城北污水处理厂三期(运行中)Orbal氧化沟工艺进行了模型模拟研究,结果表明:在实际进水的C/N下,将内回流比控制在10~20%可以使得出水总氮最优;现工艺的外回流比和排泥量都处在一个较优的状态;将外沟的碳源投加点位设在进水口前的区域会使得碳源的利用率达到最优;现工艺中的除磷药剂PAC存在过量投加现状,将投加量控制在1800kg/d左右最为合理;采用更合理的曝气转碟编组方案可以在不改变曝气量的前提下改善出水水质。对沈阳沈水湾污水处理厂(待升级改造)现状浮动填料工艺和改造ANO+浮动填料工艺进行了模型模拟研究,结果表明:现状工艺存在MLSS较低的问题以及缺少缺氧反硝化区的问题,通过工艺参数优化无法使其满足新的出水标准,存在升级改造的必要性;改造后的工艺可以明显改善出水水质,并且可以满足新的出水标准;浮动填料段的实际挂膜情况影响着出水的水质;单点进水会比两点进水带来更好处理效果;在冬季运行时可适当提高系统污泥龄以保证出水氨氮达标。 【关键词】：Bio WIN 污水处理 工艺模拟 升级改造 设计优化
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 社会发展对污水处理的要求10-12
• 1.1.2 城市污水厂升级改造的必要性12-13
• 1.2 国内主流污水处理工艺13-17
• 1.2.1 A~2/O工艺13-15
• 1.2.2 氧化沟工艺15-16
• 1.2.3 SBR工艺16-17
• 1.3 污水处理的数学模拟17-20
• 1.3.1 活性污泥模型17
• 1.3.2 污水处理模拟软件17-19
• 1.3.3 软件实际应用情况19-20
• 1.4 研究目的与内容20-22
• 1.4.1 研究目的20-21
• 1.4.2 研究内容21
• 1.4.3 技术路线21-22
• 第2章 研究方法22-44
• 2.1 方案定义22
• 2.2 工艺模拟22-36
• 2.2.1 工艺概况22-23
• 2.2.2 概化模型的建立23-27
• 2.2.3 相关模型设置27-28
• 2.2.4 相关数据收集28
• 2.2.5 进水水质及组分校准28-32
• 2.2.6 模型参数校准32-36
• 2.3 工艺诊断36-38
• 2.3.1 进水负荷变化36-37
• 2.3.2 工艺运行条件变化37-38
• 2.4 工艺优化38-42
• 2.4.1 工艺参数优化38-39
• 2.4.2 节能降耗优化39-40
• 2.4.3 升级改造优化40-42
• 2.5 方法总结42-44
• 第3章 新建污水处理厂的设计优化44-58
• 3.1 镇江东区污水处理厂44-45
• 3.1.1 工程概况44
• 3.1.2 工艺流程44-45
• 3.2 工艺模拟45-48
• 3.2.1 概化模型建立45-46
• 3.2.2 构筑物参数46
• 3.2.3 工艺运行参数46-47
• 3.2.4 进水水质及组分参数47-48
• 3.2.5 模型参数48
• 3.3 工艺诊断48-54
• 3.3.1 基准状态复算48-49
• 3.3.2 进水负荷变化复算49-52
• 3.3.3 工艺运行条件变化复算52-54
• 3.4 工艺设计验证54-56
• 3.4.1 低COD进水下优化方案54-55
• 3.4.2 低温低氨氧化菌活性优化方案55-56
• 3.5 本章小结56-58
• 第4章 污水处理厂的优化运行58-76
• 4.1 无锡城北污水处理厂58-59
• 4.1.1 工程概况58
• 4.1.2 工艺流程58-59
• 4.2 工艺模拟59-67
• 4.2.1 概化模型建立59-60
• 4.2.2 构筑物参数60-61
• 4.2.3 工艺运行参数61-62
• 4.2.4 进水水质及组分参数62-63
• 4.2.5 模型敏感性分析及参数确定63-67
• 4.3 工艺优化67-75
• 4.3.1 基准状态复算67
• 4.3.2 工艺参数优化67-70
• 4.3.3 节能降耗优化70-75
• 4.4 本章小结75-76
• 第5章 污水处理厂的提标改造方案优化76-96
• 5.1 沈阳沈水湾污水处理厂76
• 5.1.1 工程概况76
• 5.1.2 工艺流程76
• 5.2 现状工艺模拟76-83
• 5.2.1 概化模型建立76-77
• 5.2.2 构筑物参数77
• 5.2.3 工艺运行参数77-78
• 5.2.4 进水水质及组分参数78-80
• 5.2.5 模型敏感性分析及参数确定80-83
• 5.3 现状工艺优化83-86
• 5.3.1 基准状态复算83-84
• 5.3.2 工艺参数优化84-86
• 5.4 改造工艺模拟86-89
• 5.4.1 概化模型建立86-87
• 5.4.2 构筑物参数87-88
• 5.4.3 工艺运行参数88-89
• 5.4.4 进水水质及组分参数89
• 5.4.5 模型参数确定89
• 5.5 改造工艺诊断89-94
• 5.5.1 基准状态复算89-90
• 5.5.2 工艺运行状态变化复算90-94
• 5.6 本章小结94-96
• 第6章 结论与建议96-98
• 6.1 结论96-97
• 6.2 建议97-98
• 参考文献98-102
• 致谢102-104
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果104

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

政府投资 个人参股 加快城镇污水处理步伐——德国城镇污水处理厂考察的几点启示    张汉明,俞明宏

城市污水处理厂安全工作浅议    范秀磊,宋代敏

访纽约北河污水处理厂    邱卫东

日本最大的地下污水处理厂    李金海,李保军

铁岭污水处理厂项目开始实施    蒋永进

沈阳污水处理厂建设多快好省    武云甫;檀星;任小燕;王燕敏;

沈阳余粮堡污水处理厂工程    

温州市中心片污水处理厂工程    

城市污水处理厂存在的问题及发展对策研究    王新厂 ,莫德顺

与猪共舞的污水处理厂    柯文仲;周新民;关敏芝;

辽宁省城镇污水处理厂运行问题及对策研究    王威;

天津市污水处理厂中全氟化合物调查    张宪忠;孙红文;

重点流域城镇污水处理厂抽样调查评估    陈颖;杨常青;李丽娜;吕晓君;卞华峰;

河南省城市污水处理厂能耗物耗统计与影响因素分析    高建磊;闫怡新;吴建平;

政府批准、企业自建形式下的城市污水处理厂前期策划的实例分析    宋杰;高艳丽;

浅谈污水处理厂电气设备的维护和维修    翁奕华;

本钢污水处理厂运行中存在问题与解决对策    曲凤龙;兰玲;

北京市污水处理厂合成麝香污染现状调查研究    胡正君;史亚利;牛红云;蔡亚岐;

浅谈城市污水处理厂中的节能技术    马超;陈向明;

污水处理厂中抗生素去除情况研究    杜兆林;郑彤;刘丽艳;王鹏;白杨;秦世丽;李一凡;

北京城建远赴南昌建设经营污水处理厂    记者杜鹃

湖北武汉将新建扩建7座污水处理厂    李飞 石春荣

大连虎滩泉水污水处理厂年内投入使用    孙广洋

河北省唐山市扩建两座污水处理厂    赵都

湖北两座污水处理厂遭遇“两重天”    记者 李飞 通讯员 申辉 夏雄彪

山东枣庄四座污水处理厂齐头并进    季英德 刘建清

污水处理厂为何“晒起了太阳”？    本报记者 郭亚林

山东污水处理厂运行情况不容乐观    张文林

英德西城污水处理厂投入使用    记者 汤璇 通讯员 粤环宣

24家污水处理厂今年动工    

城镇污水处理厂清洁生产评价指标体系及等级综合评价方法研究    王丽玲

典型PPCPs在深圳河流域分布迁移特征及控制技术研究    王卓

广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究    盛彦清

基于不确定性理论与方法的城市污水处理厂优化决策研究    蒋茹

城市污水处理厂对周边环境污染及防治初步研究    桂红艳

城市污水处理厂数据挖掘及相关技术研究    李晓东

基于托管运营模式下的污水处理厂运营技术和工艺优化研究    夏季春

城镇污水处理厂中温室气体的释放研究    王金鹤

氧化沟工艺污水处理厂优化与综合评价研究    陈立爱

深圳河及沿岸污水处理厂典型雌激素微生物转化研究    王凌云

城市污水处理厂集中式和分散式建设的对比研究    张丽丽

城镇污水处理厂规模技术有效性评价与调控研究    高琴

城市污水处理厂建设运营的评价与对策研究    梁竞斌

污水处理厂的控制集成模型预测控制欲模糊理论    Gutama Indra Gandha

太湖流域城市污水处理厂的环境绩效评价研究    徐巍娜

陕南小城镇污水处理厂工艺研究    李晔明

临潼污水处理厂二期工程工艺设计研究    章哲

污水处理厂电气设计与施工    苏熠

基于BioWin的AAO工艺优化设计研究    陈盛利

混凝—吸附处理城市污水处理厂出水研究    刘卉