曝氣生物濾池關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、沈陽(yáng)仙女河BAF工藝污水廠(400000m3/d)存在工藝參數(shù)多年不變、生產(chǎn)過(guò)程缺乏智能控制、運(yùn)行成本較高等問(wèn)題。本研究采用多重比較、主成分分析、正交試驗(yàn)、遺傳算法優(yōu)化、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等手段對(duì)該廠關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和修正，對(duì)原來(lái)的曝氣系統(tǒng)實(shí)施了改造，實(shí)現(xiàn)了降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益目標(biāo)，可為同類工藝污水廠優(yōu)化運(yùn)行及生產(chǎn)管理提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持。
　　通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整進(jìn)水量、控制水力負(fù)荷，查明了該廠污染物實(shí)際COD和

2、NH4+-N負(fù)荷值和每天最大去除量，并根據(jù)實(shí)際負(fù)荷值制定新的運(yùn)行策略，解決了因設(shè)計(jì)負(fù)荷值選擇過(guò)大而影響水質(zhì)問(wèn)題，使水質(zhì)COD達(dá)標(biāo)率由原來(lái)的97％提高到100％;噸水電耗由0.27kWh降低到0.21kWh。
　　通過(guò)對(duì)反沖洗過(guò)程進(jìn)行分解，測(cè)定各個(gè)階段的SS濃度值，探討了一級(jí)C/N濾池、二級(jí)N濾池和濾料板結(jié)濾池的反沖洗規(guī)律及特點(diǎn);通過(guò)濾料層解剖，分析了反沖洗過(guò)程中氣洗、氣水洗和水洗不同機(jī)理，使原有的BAF反沖洗理論得到了一定程度的拓

3、寬和加深。
　　首次建立了一種采用顯著性差異檢驗(yàn)和SS濃度值相結(jié)合的方法來(lái)決定反沖洗氣洗、氣水洗和水洗的具體時(shí)間，根據(jù)該方法實(shí)現(xiàn)了BAF反沖洗參數(shù)的修正和優(yōu)化。優(yōu)化后，縮短了單次反沖洗時(shí)間，解決了濾料板結(jié)難題，并產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益，全年節(jié)省電耗561500kWh。
　　通過(guò)多重比較方法找到了該廠的適宜DO濃度這一關(guān)鍵工藝參數(shù)，并對(duì)該廠以前的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行了重大改造，將原來(lái)一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)濾池的“一對(duì)一”形式，改為一臺(tái)風(fēng)機(jī)對(duì)

4、應(yīng)二個(gè)濾池的“一對(duì)二”形式，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)，全年節(jié)省電耗5702400kWh。
　　采用主成分分析確定了氨氮去除的三個(gè)關(guān)鍵因素并對(duì)每一因素的NH4+-N去除情況進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化運(yùn)行策略，改善了出水水質(zhì)。研究結(jié)果表明，氨氮去除率由原來(lái)的21％提高到70％。
　　研究了BAF同步硝化與反硝化(SND)能力，探討了不同因素對(duì)SND的影響，通過(guò)運(yùn)行策略調(diào)整實(shí)現(xiàn)了總氮去除能力的提高，開發(fā)了工藝潛力，產(chǎn)生了環(huán)境效益。研究表

5、明，工藝參數(shù)調(diào)整可強(qiáng)化BAF工藝SND能力，脫氮效率可由18.8％提高到29.2％。
　　采用正交試驗(yàn)方法確定了BAF工藝污泥脫水的最佳參數(shù)組合，解決了污泥脫水過(guò)程中藥耗過(guò)大問(wèn)題，降低了PAM使用量并帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)收入，運(yùn)行結(jié)果表明，藥劑成本每月可減少12萬(wàn)元。
　　提出了一種控制BAF電耗分配的新方法。在該方法中，利用數(shù)據(jù)庫(kù)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用遺傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)路模型進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)各處理單元耗電量和出