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水处理技术 2016年第6期42卷 59-63页

作者：吕秀彬杨志宏付佳陈宏平杨雅云太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024 山西正阳污水净化有限公司山西晋中030600 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

通过小试实验和污水处理厂(SBR工艺)的现场实验研究了投加聚合氯化铝(PAC)对生物脱氮除磷的影响。结果显示,铝盐对生物释磷和吸磷过程有显著的影响,硝化过程中铝盐主要对氨氧化细菌(AOB)产生短时影响。小剂量PAC对生物硝化作用影响较小... 详细信息

通过小试实验和污水处理厂(SBR工艺)的现场实验研究了投加聚合氯化铝(PAC)对生物脱氮除磷的影响。结果显示,铝盐对生物释磷和吸磷过程有显著的影响,硝化过程中铝盐主要对氨氧化细菌(AOB)产生短时影响。小剂量PAC对生物硝化作用影响较小,投加量大于100 mg/L时硝化作用几乎完全消失。但加药一段时间后硝化作用恢复到正常水平。化学药剂在活性污泥中的积累会产生持续的影响,因此化学辅助除磷时推荐采用间歇加药方式,11 d为一个周期,其中7 d投加PAC,4天停止投加药剂。

关键词： PAC 辅助除磷硝化作用抑制作用

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沣东新城污水处理工艺及排水系统优化研究

沣东新城污水处理工艺及排水系统优化研究

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作者：王宁西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着西咸新区沣东新城的飞速发展,大量建筑物与硬化地面出现,城市人口增加,污水量与日俱增。而目前沣东新城排水系统还不完善,现有污水处理设施已满负荷运行,无法满足处理需求,导致区域水污染问题加剧,城市内涝风险加大。本文以完善排... 详细信息

随着西咸新区沣东新城的飞速发展,大量建筑物与硬化地面出现,城市人口增加,污水量与日俱增。而目前沣东新城排水系统还不完善,现有污水处理设施已满负荷运行,无法满足处理需求,导致区域水污染问题加剧,城市内涝风险加大。本文以完善排水管网系统、解决污水处理设施不足问题为目的,针对沣东新城排水管网系统与污水处理系统现状开展优化研究和工程设计,主要通过雨、污水管网系统分区、设计参数优化、管网设计、污水处理厂规模确定、处理工艺优选、设计参数确定等来完成,同时结合SWMM模型,研究海绵城市建设措施下地表径流与雨水管道流量的变化情况。本文的主要结论如下:将污水管网系统划分为沣东南、沣东北、六村堡三个分区;优化了管网设计参数,污水管道选用HDPE管道和钢筋混凝土管道,管径范围为400～2400 mm,总长度达385.8 km。将雨水管网系统划分为19个雨水收集分区,雨水就近排入沣河或太平河;所有分区的雨水干管总长度达156.7 km,管道尺寸为800(圆管)～6000×4000 mm(雨水箱涵);优化设计重现期取5年。通过构建沣东新城某研究区域SWMM模型,模拟研究区域内设置透水铺装、下凹式绿地后的水文变化过程。结果表明,与研究区域初始状态相比,在设计重现期3～15年条件下,设置透水铺装后平均下渗量增加了18.5%～20.8%,平均径流量与平均径流系数分别降低了21.9%～22.0%、21.9%～22.0%,5～15年重现期下管道溢流节点分别减少了2个、2个、3个;设置下凹式绿地后平均下渗量增加了22.4%～22.8%,平均径流量与平均径流系数分别降低了11.7%～12.7%、11.8%～12.7%,5～15年重现期下管道溢流节点分别减少了2个、2个、3个。设置透水铺装与下凹式绿地对地表径流流量与雨水管道排水流量有明显的削减作用,缓解了雨水管网的排水压力,研究区域内的雨水管网设计标准由3年一遇提高到5年一遇,降低了研究区域发生内涝的风险。确定适用于沣东新城中建筑与小区、市政道路、大型广场和公园、城市水系的低影响开发措施,总结工程设计要点。确定沣东南污水处理厂处理规模近期8.0万m/d,远期16.0万m/d,设计进水水质指标COD、BOD、SS、TN、NH-N、TP分别为560 mg/L、260 mg/L、400mg/L、55 mg/L、40 mg/L、6 mg/L,出水水质应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准,污水经处理后排入沣河。经过技术经济分析,确定生物处理工艺为多段多级AO工艺,深度处理采用高密度沉淀池混凝沉淀、纤维转盘滤池过滤及次氯酸钠消毒的处理方式。针对辅助除磷工艺中化学药剂选用情况,对三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝三种化学药剂除磷效果开展实验研究,得到三种药剂的除磷效果:聚合氯化铝>硫酸铝>三氯化铁;药剂投加成本方面:三氯化铁>聚合氯化铝>硫酸铝。最终确定采用聚合氯化铝作为本研究中污水处理厂的除磷药剂。经计算后所需聚合氯化铝的理论投加量为34.2 mg/L。

关键词：雨、污水管网系统海绵城市 SWMM模型辅助除磷

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优化BP和RBF预测模型对污水厂控磷的研究

优化BP和RBF预测模型对污水厂控磷的研究

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作者：郭宗敏昆明理工大学

学位级别：硕士

目前,水体富营养化已成为全球主要的水环境问题。磷是导致水体富营养化的关键因素之一,而污水处理厂是降低污水中含磷量的一项重要措施。污水处理厂主要的除磷技术为生物除磷,若生物除磷无法满足排放标准,可采用辅助除磷进一步去除水中... 详细信息

目前,水体富营养化已成为全球主要的水环境问题。磷是导致水体富营养化的关键因素之一,而污水处理厂是降低污水中含磷量的一项重要措施。污水处理厂主要的除磷技术为生物除磷,若生物除磷无法满足排放标准,可采用辅助除磷进一步去除水中的磷。由于污水厂除磷过程存在较大的时滞性,本文通过预测模型对其控磷状况进行预测。对于生物除磷预测模型,由于生物除磷过程具有高度的非线性,目前常用的机理预测模型结构复杂,预测精度较低,其预测平均相对误差约为15～30%。为了提高预测精度,本文采用神经网络这一能够解决高度非线性问题的非机理模型,建立了基于前馈(BP)神经网络、径向基(RBF)神经网络的污水厂生物除磷优化预测模型,来科学预测污水厂生物除磷效果。当生物除磷效果不理想时,可采用辅助除磷方法进一步除磷。本文将生物除磷预测模型与辅助除磷控制系统结合,以化学除磷为例,构建了生物除磷+化学除磷双联的预测+前馈可视化控磷系统,对污水厂及时有效地控磷具有很好的指导意义。控磷模型系统的建立和测试结果如下:(1)比选进水COD、BOD、TN、NH-N、TP、SS、进水量、温度、pH值、溶解氧(DO)10个进水指标,选取COD、TN、NH-N、TP、进水量5个进水指标作为生物除磷预测模型的输入因子,出水TP为输出因子。(2)针对BP神经网络收敛速度慢的缺陷,本文采用小波函数优化BP神经网络构建了小波神经网络(WNN),结果显示小波神经网络迭代次数仅为100次,比BP神经网络少200次,收敛速度更快;针对小波神经网络易陷入局部极小值的缺陷,利用动量因子法(Momentum)对其进行优化,构建了Momentum-WNN网络,优化后平均相对误差为7.0677%,决定系数为0.8295,均方根误差为0.0404,相较于WNN神经网络,平均相对误差降低了2.9105%,决定系数提高了0.1961,均方根误差降低了0.0069。(3)针对RBF神经网络平滑因子选择的盲目性,采用随机游走算法(RW)优化RBF神经网络,构建了RW-RBF网络,结果显示RW-RBF网络的平均相对误差为3.4883%,决定系数为0.9582,均方根误差为0.0217,相较于优化前平均相对误差降低了3.8981%,决定系数提高了0.1608,均方根误差降低了0.0192。(4)BP神经网络易陷入局部极小值,而RBF神经网络能够避开这一缺陷。结果显示,RBF神经网络平均相对误差为9.9782%,决定系数为0.6334,均方根误差为0.0473,相较于BP神经网络平均相对误差降低了2.5918%,决定系数提高了0.164,均方根误差降低了0.0064。RW-RBF网络对于Momentum-WNN网络平均相对误差降低了3.8981%,决定系数提高了0.1608,均方根误差降低了0.0192。另外,Momentum-WNN网络迭代次数为100次,而RW-RBF网络迭代次数仅为25次,收敛速度更快。综上,RW-RBF网络相对于Momentum-WNN网络具有更好的预测精度。(5)本文将RW-RBF神经网络预测模型与前馈控制系统结合,构建了前馈-预测模型可视化界面,消除了控磷模型的时滞性,且相较于程序代码的读取和运行,可视化界面操作更加便捷,对用户更加友好。

关键词：生物除磷预测辅助除磷 Momentum优化WNN网络 RW优化RBF网络可视化模型

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