污水處理廠活性污泥法模擬模型比對

賈澍

摘 要：在污水處理廠的設計與調試過程中，往往會借助于計算機技術對進出水水質狀況進行模擬調試，常用的模型包括ASM系列、BSM系列、FCASM系列等，不同模型具備不同的優勢。

關鍵詞：污水處理；模擬；活性污泥

1 ASMs系列模型

國際水協（IWA）提出了活性污泥系列模型（ASMs），隨著研究的不斷深入，模型也在實際應用過程中發揮出越來越大的作用。

ASM1是國際水協會給出活性污泥1號模型，該模型通過研究缺氧及好氧環境下異養菌和自養菌的生長及衰亡過程，實現了對生化需氧量、氨氮等物質去除情況的模擬。

ASM2是在ASM1模型的基礎上，加入對釋磷、吸磷、化學除磷過程模擬的2號模型，該模型不同于ASM1，還可以實現對厭氧區內過程的模擬。

ASM2d是在ASM2模型基礎上，增加了缺氧區聚磷菌的反硝化生長及吸磷反應，可以將缺氧區內硝酸鹽和磷酸鹽的變化過程模擬更精確。

ASM3活性污泥3號模型是在ASM1的基礎上，增加了有機物的儲存過程。優點是提高了參數的識別性，缺點是缺少了生物除磷的模擬過程。David Kaelin和C.Fall均對該方法進行了優化，并且取得了良好的預測效果。

2 BSMs系列模型

基準模擬模型（BSM）是在活性污泥模型基礎上建立起來的，隨著研究的不斷深入，BSM平臺對控制策略的評價越來越準確、全面。

BSM1是國際水協（IWA）與歐盟科學技術與合作組織（COST）合作開發的平臺。該模型通過模擬二沉池污泥沉降過程，實現模擬不同天氣狀況下污水處理廠的負荷變化，BSM1的優勢是保證了公平的策略評價并且Bio-Win、WEST等軟件中有廣泛應用。

BSM2是在BSM1基礎上引入厭氧消化模型，實現了對污泥處理過程的描述。清華大學的馬帥等人還對現有的控制策略評價平臺BSM1-ASM2d模型進行機理性的修正（補充化學除磷藥劑對生物反應的影響），并在結構上完善其工藝模擬過程，使其能夠更全面地進行控制策略的對比和評價，并使用改進后的BSM平臺測試 AAO工藝優化控制系統的控制效果。

3 FCASMs系列模型

活性污泥機理模型FCASMs是孫培德（2006）在ASMs模型的基礎上，融入了微生物脫氮除磷的研究理論，能夠更詳盡地描述活性污泥去除污染物的全過程，并對工業參數進行優化。

4 其他模型

可用于模擬的模型還有Andrews模型、WRC模型等。

5 結語

隨著計算機技術和相關算法的發展，模擬優化過程也更趨于成熟，進一步提高了工業運作的效率、降低了人力資源成本。