间歇式活性污泥法工艺及优化控制

阐述了间歇式活性污泥法（SBR）的工艺特点和影响因素.基于活性污泥模型（ASM）,对SBR工艺的优化控制进行了综合评议.     

基于活性污泥模型与工艺的溶解氧灵敏度分析

研究了市政污水处理厂活性污泥工艺中各因子对好氧池中溶解氧的影响。在活性污泥2D模型（ASM2D）基础上,模拟市政污水处理厂的活性污泥工艺,对温度、生物池工艺设计与运行参数、进水水质组分、ASM2D模型的动力学参数和化学计量系数进行全因子灵敏度分析。结果表明:温度、进水流量Q、污泥回流比RS、好氧池水力停留时间HRT4、氨氮质量浓度SNH、慢速可降解基质质量浓度XS和异养菌产率系数YH等为影响好氧池溶解氧的关键参数;对除温度外的6个参数进行多因素方差分析和极差分析,得到6个参数对溶解氧影响程度的排序:RS>HRT4>YH>Q>XS>SNH,为后续的溶解氧生化机制模型研究提供基础参考。     

活性污泥数学模型基本参数的确定方法研究

介绍了活性污泥数学模型（ASM）中较难估值的动力学基本参数μmA、bH、μmH和后kmh等的确定方法。在探讨这些参数的确定方法的同时，引入了遗传算法进行参数优化。模拟试验结果表明，经优化确定参数的ASM模型具有较高的准确性和可靠性。     

ASM2d模型改良及在DE型氧化沟中的应用

对国际水质污染与控制协会（IAWQ）推出的活性污泥2d号模型（ASM2d）进行优化,使之能够模拟含有菌胶团的污水处理工艺。使用改良后的ASM2d模型模拟并分析了有机物、氮和磷在DE型双沟式氧化沟中的降解过程,发现优化后模型能够较好地拟合这些物质的降解过程。依据所建立的模型计算出各组分在DE型氧化沟中1个周期4个阶段的转化速率,该结果有助于深入分析有机物、氮及磷不同形态之间的转化规律。     

银川某污水厂工艺改造模拟研究

利用反应器生态系统的ASM2号数学模型及状态点分析法分析银川一污水处理厂的工艺。ASM2号模型将氧化沟分段模拟,模拟结果与实际水厂运行数据拟合良好;状态点分析法用于分析二沉池的运行工况;通过改变MLSS和活性污泥回流量,从而提高污水处理厂的出水水质;为水厂的改造提供数据支持。     

网构软件模型中的抽象状态机设计

为了更好地支持和实现网构软件的自动化,提出在网构软件模型中使用抽象状态机(ASM).在Internet的计算环境下,采用peer-to-peer(P2P)拓扑结构作为网构软件模型的支撑网络环境,使用ASM的方法从较高的抽象层次(概念层)描述整个系统的行为与状态变迁,使系统特征易于把握.分析网构软件模型中ASM的架构,详细阐述ASM的运行规则,说明了系统状态特征的变迁情况.根据ASM方法所涉及到的各种状态、事件、方法、数据、规则等进行相应的设计和实现,已经初步形成一个网构软件设计和运行的支撑平台,证明了ASM在网构软件模型中的可行性以及ASM能够实现网构软件的自动化特性.     

序批式活性污泥法数学模型的改进

在对序批式活性污泥法数学模型的研究中,根据宾馆饭水处理系统的特点,对国际水污染研究与控制协会（IAWQ）课题组提出的一号模型（ASM1）,进行合理简化,使其在该系统中既能真实的预测活性污泥的性能,又便于实现水处理过程自动控制。     

主动形体模型法在肝脏CT图像分割中的应用

主动形体模型(ASM模型)具有较强的针对柔性体建模的能力,在医学图像处理领域具有广泛的应用,与主动轮廓模型(Snake)相比,AsM模型运用了训练集的统计形状信息来进行分割,避免了训练集大量先验信息的浪费．首次将主动形体模型运用在真实的肝脏CT图像的分割中,建立起一个肝脏统计形体模型并运用在肝脏cT的分割中．实验中将ASM模型和Snake模型的分割结果进行比较,结果表明：运用主动形体模型进行肝脏CT图像的分割可以取到更好的匹配效果,并能大大缩短目标定位的时间．     

ASM三维水沙模型在西藏泄洪渠泥沙淤积计算中的应用

以西藏日喀则市卡龙沟泄洪渠为例,应用固液两相流理论,探讨了三维瞬态ASM模型在渠道泥沙淤积计算中的应用。ASM模型可以完全考虑渠道在三维空间上的变化以及水沙之间的相互作用,通过模型计算得到泥沙淤积过程及淤积量。结果表明,ASM模型可以用于河道泥沙计算,为河流整治及工程设计提供科学依据。     

活性污泥模型基本参数及其校核

在活性污泥模型的大量参数中,将灵敏度较高、对模拟效果影响较大的参数称为基本参数.应用活性污泥模型时,需要调整这些参数,使其适合应用的环境条件.根据国内应用活性污泥模型的案例,对这些基本参数进行了总结,介绍了遗传算法在优化这些参数中的应用,分析了活性污泥模型参数校核中存在的问题.     

贫营养条件下膜生物反应器污泥减量化研究

主要针对贫营养条件下膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）污泥减量化进行研究,在封闭条件下对MBR污泥进行为期16 d的监测。实验期间主要针对污泥浓度及污泥活性进行了定期取样分析,采用修正的污染指数（modified fouling index,MFI）对污泥混合液可滤性进行评价。实验结果表明,长时间的内源呼吸过程将加速降低污泥活性及强化污泥混合液可滤性的恶化;短时间内源呼吸过程将改善污泥混合液可滤性,有利于MBR工艺实现污泥减量化。     

低溶解氧污泥微膨胀前后污泥硝化活性的对比研究

为了研究低溶解氧微膨胀前后污泥硝化活性的变化,采用SBR反应器,平均DO浓度为0．6mg／L-0．9mg／L,测定污泥微膨胀前后污泥氧消耗速率曲线。结果表明：发生污泥微膨胀后,活性污泥对COD的去除能力有较大的提高,而对氨氮去除能力却有一定的下降。污泥微膨胀前后的氧消耗速率曲线显示,微膨胀前活性污泥总活性为67．72mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为43．12mgO2／gVSS·h,占其总活性的63．67％;而微膨胀后活性污泥总活性为90．49mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为23．98mgO2／gVSS·h,占其总活性的26．51％。低DO成为微生物生长的限制性基质,污泥微膨胀的状态下,活性污泥中丝状菌成为优势菌种,而硝化细菌成为非优势菌种,污泥的总硝化活性降低。     

ZnCl2催化污泥活性炭的正交实验及热动力学分析

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用ZnCl2活化法制备污泥活性炭,以品红吸附值及比表面积为评价指标设计正交实验。结果表明：主要影响因素为热解温度,ZnCl：浓度,浸泡时间及固液比的影响较小。最佳制备条件为：热解温度550℃,ZnCl2浓度3mol／L,浸泡时间为5h,固液比1：3。采用Coats-Redfem积分法对ZnCl2活化后的污泥热失重过程中450℃～650℃温度段进行分析,该温度段在n=2时方程拟合线性较好。反应活化能为146．04KJ／mol,频率因子为3．95×10^7s^-1,动力学方程为：dα/dt=：3．95×10^7 exp（-17565.9191/T）（1n）^α2。     

低有机负荷对污泥膨胀及造纸废水处理效果的影响

研究了低有机负荷废水引发的活性污泥丝状菌的膨胀,以及其对废水处理效果的影响,并通过调节废水有机负荷和运行方式来对污泥膨胀进行控制.实验结果表明,当混合液有机负荷为0.03kgCOD·(kgMLSS·d)-1,易引发丝状菌污泥膨胀.当有机负荷为0.18kgCOD·(kgMLSS·d)-1时,运行到第7天,SVI从325mL·g-1降至109mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至90.03%,丝状菌污泥膨胀得到基本控制;在调节有机负荷的同时,改变运行方式,当运行至第6天时,SVI从325mL·g-1降至99mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至91.56%,丝状菌污泥膨胀亦得到基本控制.     

碳氮比对短程硝化反硝化的影响

目的碳氮比是影响短程硝化反硝化生物脱氮工艺系统的主要因素之一,为了找到适合短程硝化反硝化的ρ（C）／ρ（N）．方法采SBR反应器,用传统活性污泥作为种泥驯化污泥,以模拟生活污水为处理对象,进行动态试验并通过改变系统的ρ（C）／ρ（N）,考察ρ（C）/ρ（N）对系统典型周期中氮元素的变化、NO2^--N积累率的影响及系统运行周期内氮的缺失原因．结果试验表明,系统稳定运行期间,ρ（C）／ρ（N）=4．37时,氨氮去除率为80．59％,亚硝酸盐氮的积累率为87．31％;ρ（C）%;ρ（N）=6．1时,氨氮去除率为82．8％,亚硝酸盐氮的积累率为88．45％;ρ（C）/ρ（N）=8．2时,氨氮去除率为72．5％,亚硝酸盐氮的积累率为77．65％．结论短程硝化反硝化所需的ρ（C）／ρ（N）不是越高越好,它应该控制在6左右．     

大幅度快速降温对活性污泥系统的影响

为了研究降低大幅快速降温对活性污泥系统的影响,采用SBR反应器,控制平均DO浓度1.5mg/L左右,考察了大幅度降温对活性污泥系统的影响。结果表明：当系统温度从25℃大幅度降温到14℃时,可引发活性污泥沉降性指标恶化,SVI值明显升高并导致污泥膨胀。当系统温度恢复至常温25℃后,SVI值有一定程度的下降,但并未恢复到SVI的正常范围。大幅度降温对活性污泥系统磷和COD的去除效果影响较小,而对活性污泥硝化效果有较大影响。大幅度降温后系统的氨氮去除率下降至20%左右。当系统温度恢复到常温后,活性污泥的硝化效果可以恢复。     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥.第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势.硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5％以上.硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0.0024h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0.740 g/(L·h-1).利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A2N-SBR试验,结果表明:在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、7.25 mg/L时,去除率分别为93.5％、76.7％和94.1％,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果.     

污泥活性炭的制备及其在焦化废水中的应用

研究了以城市污水厂脱水污泥为原料,氯化锌为活化剂的污泥活性炭制备工艺及其在焦化废水中的应用。在活化温度为550℃、活化剂浓度为5mol／L、固液比1：2及活化时间40min条件下,制备得到的活性炭亚甲基蓝吸附值为145．35mg／g,BET比表面积值为297．36m^2／g。将制备的污泥活性炭产品应用于焦化废水中,实验结果表明：污泥活性炭的最佳投加量为3g/L,室温下。吸附时间360min,脱色率和COD去除率分别可达到96．55％与82．95％。     

不同添加剂与污水污泥混合好氧堆肥实验研究

分别以木屑、芦苇和堆肥熟料为添加剂,对污水厂脱水污泥进行好氧堆肥实验研究.研究结果表明,以堆肥熟料为添加剂,1天内堆体即可升至最高温度,10天后堆肥可达稳定化要求,堆体55℃以上时间可保持4天以上,完全可以达到卫生化要求.同时,以熟料为添加剂,不仅提高了堆肥速度,缩短了堆肥时间,还可替代木屑等外源性添加剂,简化了工艺流程,降低了运行成本.最后,实验还研究了污泥与熟料混合堆肥植物营养学指标的变化,产品中有机质含量34.6g/kg,氮、磷、钾的含量分别为22.0gN/kg,11.1gP2O5/kg和12.9gK2O/kg,营养物质含量丰富,完全满足作为园林绿化用营养土、有机肥基质等标准要求.