高浓度污水COD消解模型及方法

中国污水处理工程网时间：2018-2-18 7:34:48

　　申请日2017.01.09

　　公开(公告)日2017.05.10

　　IPC分类号G06F19/00; C02F3/02

　　摘要

　　本发明涉及基于二段处理的高浓度污水COD消解模型，包括A段处理模型和B段处理模型;总系统输入为被处理污水主流量和侧流量，输入变量为Qin,A，输入A段处理模型;A段处理模型包括A段反应池和A段沉降器;A段反应池利用异养生物完成高浓度COD的部分消解以及利用活性污泥完成高浓度COD的吸附，输出变量为流量QA和模型状态量XA，并输入A段沉降器;A段沉降器完成污水固体颗粒状COD的部分消解，输出变量分为XrW和Xout两部分：XrW为沉降得到的固体COD状态量。本发明的有益效果是:本发明能够准确模拟高负荷好氧型COD消解反应池的工作过程，过程包括反馈型A段处理和常规型B段处理(二段处理)。

　　权利要求书

　　1.一种基于二段处理的高浓度污水COD消解模型，其特征在于：包括A段处理模型和B段处理模型;总系统输入为被处理污水主流量和侧流量，输入变量为Qin,A，输入A段处理模型;A段处理模型包括A段反应池和A段沉降器;A段反应池利用异养生物完成高浓度COD的部分消解以及利用活性污泥完成高浓度COD的吸附，输出变量为流量QA和模型状态量XA，并输入A段沉降器;A段沉降器完成污水固体颗粒状COD的部分消解，输出变量分为XrW和Xout两部分：XrW为沉降得到的固体COD状态量，将其分为Qr和QW两部分流量，Qr循环输入A段反应池，QW进行回收;Xout为A段沉降器输出固体COD浓度状态量，作为B段处理的输入状态量，其流量值为Qin,A-QW;B段处理模型包括B段反应池和B段沉降器;B段反应池利用异养生物完成低浓度COD的消解以及利用活性污泥完成低浓度COD的吸附，并将处理后污水输入B段沉降器;B段沉降器完成污水固体颗粒状COD剩余部分的消解,输出变量为总循环状态量Xrecirc和流量Qrecirc，并循环输入A段处理系统作为总输入。

　　2.一种如权利要求1所述的基于二段处理的高浓度污水COD消解模型的方法，其特征在于包括如下步骤：

　　步骤1：污泥滞留时间(SRT)的计算公式为：

　　 $S R T = \frac{X_{A} \times V_{A}}{Q_{W} \times X_{r w} + (Q_{A} - Q_{W} - Q_{r}) \times X_{o u t}}$

　　其中，XA为生物量浓度，满足公式XA=XHET+XS+Xi，XS为XS有机物浓度，Xi为XI有机物浓度，XHET为SS和SI有机物浓度之和，VA为反应池体积，Xout和Xrw分别为B段处理输出和输出沉降池的固体颗粒状COD浓度，QA和Qr分别为输入反应池和输出反应池的污水流量;WWTP变量XA包括多个分量：可生物降解有机物SS，可溶性惰性非生物降解有机物SI，缓慢生物可降解有机物XS，以及颗粒惰性非生物降解有机物XI;

　　步骤2：固体颗粒状COD浓度计算公式为：

　　 $X_{r w} = \frac{Q_{A} \times X_{A} \times f_{s e t t l e r}}{Q_{r} + Q_{W}} - - - (1)$

　　二段处理总输出计算公式为：

　　 $X_{o u t} = \frac{Q_{A} \times X_{A} \times 1 - f_{s e t t l e r}}{Q_{A} - Q_{W} - Q_{r}} - - - (2)$

　　其中，系数fsettler定义为沉降池中缓慢生物可降解有机物(XS)的去除量，该系数与污泥吸附率和沉降率有关。

　　步骤3：参数fsettler计算公式为：

　　 $f_{s e t t l e r} = 1 - \frac{X_{o u t} \times (Q_{i n, A} - Q_{W})}{Q_{A} \times X_{A}} - - - (3)$

　　步骤4：利用式(1)和式(2)，根据参数SRT，fsettler和VA，QW计算公式为：

　　 $Q_{W} = Q_{A r} / (\frac{f_{s e t t l e r}}{(f_{s e t t l e r} - 1) + \frac{V_{A}}{S R T \times (Q_{r} + Q_{i n, A})}}) - - - (4)$

　　步骤5：全部消解后固体COD浓度计算公式为：

　　 $X_{r e c i r c} = \frac{(Q_{i n, A} - Q_{W}) \times X_{o u t}}{Q_{r e c i r c}} - - - (5) .$

　　说明书

　　一种基于二段处理的高浓度污水COD消解模型及方法

　　技术领域

　　本发明涉及污水COD处理方法，更具体地说，它涉及基于二段处理方法的高浓度COD消解模型及方法。

　　背景技术

　　在污水处理中，化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是表示水中有机物总量的一个综合性指标，也是水体是否受生活污水和工业废水污染的判断依据。传统的高浓度好氧型COD去除反应池是基于A段处理(一段处理)方法，该方法主要包括两个过程：首先利用厌氧生物菌种初步去除COD，接着利用活性污泥吸附法深度去除COD。

　　发明内容

　　本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种能够准确模拟高负荷好氧型COD消解反应池的工作过程，达到集总估计反应池效率和沉降器效率目的的基于二段处理的高浓度污水COD消解模型及方法。

　　本发明的目的是通过以下技术方案实现的:基于二段处理的高浓度污水COD消解模型，包括A段处理模型和B段处理模型;总系统输入为被处理污水主流量和侧流量，输入变量为Qin,A，输入A段处理模型;A段处理模型包括A段反应池和A段沉降器;A段反应池利用异养生物完成高浓度COD的部分消解以及利用活性污泥完成高浓度COD的吸附，输出变量为流量QA和模型状态量XA，并输入A段沉降器;A段沉降器完成污水固体颗粒状COD的部分消解，输出变量分为XrW和Xout两部分：XrW为沉降得到的固体COD状态量，将其分为Qr和QW两部分流量，Qr循环输入A段反应池，QW进行回收;Xout为A段沉降器输出固体COD浓度状态量，作为B段处理的输入状态量，其流量值为Qin,A-QW;B段处理模型包括B段反应池和B段沉降器;B段反应池利用异养生物完成低浓度COD的消解以及利用活性污泥完成低浓度COD的吸附，并将处理后污水输入B段沉降器;B段沉降器完成污水固体颗粒状COD剩余部分的消解,输出变量为总循环状态量Xrecirc和流量Qrecirc，并循环输入A段处理系统作为总输入。

　　这种基于二段处理的高浓度污水COD消解模型的方法，包括如下步骤：