首页 >> 最新文章

活性污泥模型ASM的发展精密天平

2019-12-12 06:06:16 精密天平    

活性污泥技术现在已经有一百多年的历史,但是发展这一工艺的模型化却是最近四十年的事情。在2014年加拿大魁北克Wendake的研讨会上,活性污泥模型专家们探讨了活性污泥建模近期发展的一些关键点,包括如何通过促进建模工具的进步来实现模型的进一步发展,以及如何更好地使用模型。

1、资源回收模式

污水处理行业正在由污水处理模式向资源回收模式快速转变,这一趋势直接影响着活性污泥模型的发展应用。迄今为止,建模的主要目的是预测排放水质,能耗,污泥产量以及近些年备受关注的温室气体排放量。除了清洁的再生水外,污水中还能回收利用很多其他的资源,比如能源,营养物质,以及塑料。因此,尽可能多的生产出质量合格的资源回收产品也成为了污水处理的重要目标之一。

初次沉降是控制污泥中有机质成分和污泥产量的关键步骤,沼气产量最大化和污泥资源化的研究,将在很大程度上依靠优良的初沉模型。显而易见,所有的需求都必须和建模的目标联系起来。污水处理厂建成项目的后评估对模型的纠正和升级非常关键。模型的后评估可提示未来建模过程中的哪些因素需要格外关注,对模型适用范围和评估标准有更加清晰的定义。当模型变复杂时,可能针对某一因子有很好的效果,但对其它因子可能效果很差。因此,子模型和整体模型之间的平衡需要通过更加标准化的建模方式来取得。

2、平衡模型的复杂性

初级沉降,混合,曝气是子模型简化的典型例子。这些模型都是从早期污水处理厂模型中产生出来的,并且至今未得到重新认识。现在,我们拥有了像计算流体力学(CFD)这样的新工具和有一些可以呈现沉降特征的新方法来帮助我们更好地了解模型背后的工作原理。

CFD可同生物动力学和沉降因子联合使用,在使用过程中获得的经验可改进和更好地平衡现有的污水处理模型。平衡并不一定意味着简单模型的复杂程度增加了。但是,通过更加合理的建模方式,在生物动力学模型上添加额外影响因子的方式不再是必须。另外,CFD对反应器的设计也有很大的帮助。

通过开发在一些特殊情形下使用的CFD模型,可实现系统设计的优化,同时也避免了针对每个单项开发CFD模型的繁琐。

3、污水源头分类和分散式处理的趋势

对污水进行源分类以及分散式处理的趋势对整个污水处理系统都产生了有很大的影响,实现系统的经济效益和优化离不开模型。为了实现这个目标,我们应该在未来几年里开展对模型发展的评估,以保证全新的科研技术被应用于污水处理模型的开发之中。

4、运用模型和创新的评估工具

对污水处理模型的应用已不仅仅停留在研究层面的功能,除了帮助人们更加了解那些复杂的运行系统之外,模型正在更多地转变成标准的工程开发工具。这些模型使用功能的变化,将对建模提出新的要求:针对模拟数据的工具开发;优化运行模拟;分析结果;提供报告和数据资料以实现项目的记录,评估和透明化。

现代的仿真工具很容易创造大量的数据,因此首先需要可以处理这些大量数据的特殊工具,然后通过这些工具来帮助用户分析所有的数据,并最终评估结果。

5、整合式工具

新的建模发展重点则在于把不同工具整合在一起,以实现城市水循环中更多领域的设计,优化和运行。其中一个发展方向是综合建模,包含水资源回收,污水管道系统和受纳水体。另一个重点是在建模时融合其他相关的领域,如管线设计和设备选择等。控制系统的设计已经成为了仿真和模型发展的重要推动力。

6、引进不确定性分析

近些年,利用模型对污水处理厂进行设计和运行已经逐渐流行。在设计环节,在仿真软件上应用数学模型经常是工程师采用的首要甚至是唯一的设计方法。在运行环节,数学模型越来越多地被应用到操作优化上。

与设计指南上将不确定性和变化性通过安全系数和峰值因子来反映的情况不同,过程模型并未包含风险评估步骤。因此,当利用仿真软件预测污水厂在三十年尺度上的能源需求、资源回收潜力和排放水质时,无法清楚地确认和气候变化相关的不确定性所带来的影响。需要用科学的方法来估算准确的概率,量化主要的不确定性来源,以及评估风险、利益、成本在利益相关者间的分布情况。

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

济南医用材料试验机哪家好

济南脚手架试验机价格

济南高强螺栓检测仪的价格

友情链接