污水处理厂活性污泥法模拟模型比对

贾澍

摘 要：在污水处理厂的设计与调试过程中，往往会借助于计算机技术对进出水水质状况进行模拟调试，常用的模型包括ASM系列、BSM系列、FCASM系列等，不同模型具备不同的优势。

关键词：污水处理；模拟；活性污泥

1 ASMs系列模型

国际水协（IWA）提出了活性污泥系列模型（ASMs），随着研究的不断深入，模型也在实际应用过程中发挥出越来越大的作用。

ASM1是国际水协会给出活性污泥1号模型，该模型通过研究缺氧及好氧环境下异养菌和自养菌的生长及衰亡过程，实现了对生化需氧量、氨氮等物质去除情况的模拟。

ASM2是在ASM1模型的基礎上，加入对释磷、吸磷、化学除磷过程模拟的2号模型，该模型不同于ASM1，还可以实现对厌氧区内过程的模拟。

ASM2d是在ASM2模型基础上，增加了缺氧区聚磷菌的反硝化生长及吸磷反应，可以将缺氧区内硝酸盐和磷酸盐的变化过程模拟更精确。

ASM3活性污泥3号模型是在ASM1的基础上，增加了有机物的储存过程。优点是提高了参数的识别性，缺点是缺少了生物除磷的模拟过程。David Kaelin和C.Fall均对该方法进行了优化，并且取得了良好的预测效果。

2 BSMs系列模型

基准模拟模型（BSM）是在活性污泥模型基础上建立起来的，随着研究的不断深入，BSM平台对控制策略的评价越来越准确、全面。

BSM1是国际水协（IWA）与欧盟科学技术与合作组织（COST）合作开发的平台。该模型通过模拟二沉池污泥沉降过程，实现模拟不同天气状况下污水处理厂的负荷变化，BSM1的优势是保证了公平的策略评价并且Bio-Win、WEST等软件中有广泛应用。

BSM2是在BSM1基础上引入厌氧消化模型，实现了对污泥处理过程的描述。清华大学的马帅等人还对现有的控制策略评价平台BSM1-ASM2d模型进行机理性的修正（补充化学除磷药剂对生物反应的影响），并在结构上完善其工艺模拟过程，使其能够更全面地进行控制策略的对比和评价，并使用改进后的BSM平台测试 AAO工艺优化控制系统的控制效果。

3 FCASMs系列模型

活性污泥机理模型FCASMs是孙培德（2006）在ASMs模型的基础上，融入了微生物脱氮除磷的研究理论，能够更详尽地描述活性污泥去除污染物的全过程，并对工业参数进行优化。

4 其他模型

可用于模拟的模型还有Andrews模型、WRC模型等。

5 结语

随着计算机技术和相关算法的发展，模拟优化过程也更趋于成熟，进一步提高了工业运作的效率、降低了人力资源成本。