1、會(huì)計(jì)學(xué)1污水處理工藝污水處理工藝(gngy)介紹介紹第一頁，共48頁。1 1、城市污水生物脫氮理論、城市污水生物脫氮理論(lln)(lln)與技術(shù)與技術(shù)一、城市污水脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝(gngy)與模擬與模擬控制控制環(huán)境因素：環(huán)境因素：1 1、水溫、水溫2 2、pHpH3 3、DO DO 4 4、C/NC/N5 5、Fm & SRTFm & SRT6 6、毒性物質(zhì)、毒性物質(zhì)7 7、內(nèi)回流比、內(nèi)回流比第1頁/共48頁第二頁，共48頁。2 2、城市污水除磷技術(shù)、城市污水除磷技術(shù)(jsh)(jsh)一、城市污水脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝(gngy)與模擬控與

2、模擬控 2.22.2生物除磷生物除磷 第2頁/共48頁第三頁，共48頁。3 3、常規(guī)、常規(guī)(chnggu)(chnggu)生物脫氮除磷工藝生物脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝(gngy)與模擬控與模擬控BardenphoBardenpho工藝工藝 典型典型A/A/OA/A/O工藝工藝 第3頁/共48頁第四頁，共48頁。3 3、常規(guī)、常規(guī)(chnggu)(chnggu)生物脫氮除磷工藝生物脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬(mn)控制控制UCTUCT工工藝藝 M-UCTM-UCT工藝工藝 JHBJHB工藝工藝 第4頁/共48頁第五

3、頁，共48頁。3 3、常規(guī)、常規(guī)(chnggu)(chnggu)生物脫氮除磷工藝生物脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝(gngy)與模與模擬控制擬控制CASTCAST工藝工藝 MSBRMSBR工藝工藝 UNITANKUNITANK工工藝藝 第5頁/共48頁第六頁，共48頁。3 3、常規(guī)生物、常規(guī)生物(shngw)(shngw)脫氮除磷工藝脫氮除磷工藝一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬(mn)控制控制T T型氧化溝型氧化溝 奧貝爾氧化溝奧貝爾氧化溝 卡路塞爾氧化溝卡路塞爾氧化溝 卡魯塞爾DenitIRA2/C工藝流程第6頁/共48頁第七頁，共4

4、8頁。4 4、生物、生物(shngw)(shngw)脫氮除磷新工藝脫氮除磷新工藝一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬(mn)控制控制4.2 A2/N工藝工藝4.3 BCFS工藝工藝4.4 分段進(jìn)水分段進(jìn)水BNR工藝工藝4.5 厭氧厭氧-往復(fù)好氧組合式工藝往復(fù)好氧組合式工藝4.1 BICT工藝工藝新工藝特點(diǎn)新工藝特點(diǎn)1、合理分配碳源；、合理分配碳源；2、節(jié)約曝氣量，利用硝酸鹽；、節(jié)約曝氣量，利用硝酸鹽；3、減少污泥量；、減少污泥量；4、減小反應(yīng)池容積、減小反應(yīng)池容積第7頁/共48頁第八頁，共48頁。5 5、污水處理、污水處理(w shu ch l)(w shu ch l)

5、建模理論與技術(shù)建模理論與技術(shù)一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬一、城市污水脫氮除磷工藝與模擬(mn)控控制制5.2 處理過程的智能控制：基于任務(wù)處理過程的智能控制：基于任務(wù)(rn wu)，有效變量輸入輸出，有效變量輸入輸出，實(shí)現(xiàn)過程控制或時(shí)間控制，實(shí)現(xiàn)過程控制或時(shí)間控制5.3 專家控制系統(tǒng)：基于經(jīng)驗(yàn)控制，不斷完善和學(xué)習(xí)專家控制系統(tǒng)：基于經(jīng)驗(yàn)控制，不斷完善和學(xué)習(xí)5.4 模糊控制：建立模糊控制器及模糊推理，簡化輸入輸出模糊控制：建立模糊控制器及模糊推理，簡化輸入輸出5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：基于系統(tǒng)的學(xué)習(xí)記憶和自適應(yīng)能力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：基于系統(tǒng)的學(xué)習(xí)記憶和自適應(yīng)能力5.1 處理過程的動(dòng)態(tài)模擬：基于模糊控制技術(shù)與處理

6、過程的動(dòng)態(tài)模擬：基于模糊控制技術(shù)與PLC技術(shù)結(jié)合技術(shù)結(jié)合5.6 混合人工智能：單一技術(shù)的局限，及各家所長混合人工智能：單一技術(shù)的局限，及各家所長5.7 ASM：基于生物生長衰亡機(jī)理、污染物降解機(jī)理。：基于生物生長衰亡機(jī)理、污染物降解機(jī)理。第8頁/共48頁第九頁，共48頁。 1.1 工藝路線研究工藝路線研究 針對(duì)南方城市污水有機(jī)物濃度低、而氮磷濃度相對(duì)較高、且進(jìn)水水質(zhì)水量變化大的特征，研究不同情況針對(duì)南方城市污水有機(jī)物濃度低、而氮磷濃度相對(duì)較高、且進(jìn)水水質(zhì)水量變化大的特征，研究不同情況(qngkung)下低碳高氮磷城市污水脫氮除磷工藝中污染物的存在形態(tài)與轉(zhuǎn)化規(guī)律，尋求適合于低碳高氮磷城市污水脫氮

7、除磷的工藝及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)；下低碳高氮磷城市污水脫氮除磷工藝中污染物的存在形態(tài)與轉(zhuǎn)化規(guī)律，尋求適合于低碳高氮磷城市污水脫氮除磷的工藝及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)； 1.2 仿真與預(yù)測仿真與預(yù)測 建立交互式反應(yīng)器的脫氮除磷處理工藝的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，模擬與預(yù)測進(jìn)出水水質(zhì)和運(yùn)行工況，并進(jìn)行仿真與預(yù)測，滿足工程實(shí)施控制的目的和要求，為示范工程的運(yùn)行提供依據(jù)。同時(shí)，為我國類似城市污水處理廠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行提供參考。建立交互式反應(yīng)器的脫氮除磷處理工藝的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，模擬與預(yù)測進(jìn)出水水質(zhì)和運(yùn)行工況，并進(jìn)行仿真與預(yù)測，滿足工程實(shí)施控制的目的和要求，為示范工程的運(yùn)行提供依據(jù)。同時(shí)，為我國類似城市污水處理廠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行提供參考。 二、

8、研究內(nèi)容與技術(shù)二、研究內(nèi)容與技術(shù)(jsh)路路線線1 1、研究、研究(ynji)(ynji)目的目的第9頁/共48頁第十頁，共48頁。 2.1 傳統(tǒng)工藝路線研究傳統(tǒng)工藝路線研究研究傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝處理低碳高氮磷城市污水的特點(diǎn)與規(guī)律研究傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝處理低碳高氮磷城市污水的特點(diǎn)與規(guī)律(gul)。 2.2 新工藝路線研究新工藝路線研究研究低碳高氮磷城市污水高效、低消耗生物脫氮除磷工藝。研究低碳高氮磷城市污水高效、低消耗生物脫氮除磷工藝。即研究交互式反應(yīng)器提高生物脫氮除磷的途徑、機(jī)理以及合適運(yùn)行參數(shù)。即研究交互式反應(yīng)器提高生物脫氮除磷的途徑、機(jī)理以及合適運(yùn)行參數(shù)。 2.3 運(yùn)行模式研究

9、運(yùn)行模式研究分析低碳高氮磷污水水質(zhì)變化規(guī)律分析低碳高氮磷污水水質(zhì)變化規(guī)律(gul)，尋求該型污水處理廠的運(yùn)行新模式，尋求該型污水處理廠的運(yùn)行新模式 2.4 建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行出水水質(zhì)的模擬仿真建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行出水水質(zhì)的模擬仿真2.5對(duì)比對(duì)比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和ANFIS模糊網(wǎng)絡(luò)的模擬仿真的效果和穩(wěn)定性。模糊網(wǎng)絡(luò)的模擬仿真的效果和穩(wěn)定性。二、研究內(nèi)容二、研究內(nèi)容(nirng)與技術(shù)與技術(shù)路線路線2 2、研究、研究(ynji)(ynji)內(nèi)容內(nèi)容第10頁/共48頁第十一頁，共48頁。二、研究二、研究(ynji)內(nèi)容與技術(shù)內(nèi)容與技術(shù)路線路線3 3、技術(shù)、技術(shù)(jsh)(jsh)路線路線研究(ynj

10、i)技術(shù)路線圖第11頁/共48頁第十二頁，共48頁。1 1、工藝開發(fā)、工藝開發(fā)(kif)(kif)背景背景三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.2 工藝可多生化模式運(yùn)行，適應(yīng)不同的碳氮比污水工藝可多生化模式運(yùn)行，適應(yīng)不同的碳氮比污水1.3 工藝可生化工藝可生化/物化串并聯(lián)運(yùn)行，適應(yīng)不同的除磷要求物化串并聯(lián)運(yùn)行，適應(yīng)不同的除磷要求1.4 工藝根據(jù)污水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)，可容易切換運(yùn)行模式工藝根據(jù)污水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)，可容易切換運(yùn)行模式1.5 工藝適應(yīng)性強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)工藝適應(yīng)性強(qiáng)，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)1.6 根據(jù)構(gòu)建的模型，使系統(tǒng)具有自適應(yīng)和調(diào)整能力

11、根據(jù)構(gòu)建的模型，使系統(tǒng)具有自適應(yīng)和調(diào)整能力第12頁/共48頁第十三頁，共48頁。2 2、工藝、工藝(gngy)(gngy)概念與流程概念與流程三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)交互式是指可以針對(duì)不同水質(zhì)水量、處理目的、環(huán)境條件靈活改變物化處理單元與生化處理單元的串并聯(lián)、長短流程運(yùn)行；各單元內(nèi)部的功能也可改變，進(jìn)行高效、節(jié)能或抗沖擊負(fù)荷等不同模式運(yùn)行達(dá)到在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)將物化和生化優(yōu)化集成、生物處理單元中各種不同功能菌群高效運(yùn)行、系統(tǒng)高度協(xié)同開放的目的。為城市污水處理提供一種新型高效的物化/生化反應(yīng)器。 第13頁/共48頁第十四頁，共48頁。2

12、2、工藝、工藝(gngy)(gngy)概念與流程概念與流程三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)A. 進(jìn)水井(shujng)B. 交互式反應(yīng)器C. 二沉池D. 鼓風(fēng)機(jī) E. 加藥罐 . 反應(yīng)器分區(qū)編號(hào) 交互式物化/生化反應(yīng)器平面圖 第14頁/共48頁第十五頁，共48頁。2 2、工藝概念、工藝概念(ginin)(ginin)與流程與流程三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試裝與中試裝置設(shè)計(jì)置設(shè)計(jì)交互式物化/生化反應(yīng)器流程圖 第15頁/共48頁第十六頁，共48頁。3 3、運(yùn)行、運(yùn)行(ynxng)(ynxng)模式與控制模式與控制三

13、、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)交互式物化/生化反應(yīng)器運(yùn)行模式圖 高效生化工藝物化強(qiáng)化生化強(qiáng)化沉淀進(jìn)水人工生態(tài)AFDEBCG第16頁/共48頁第十七頁，共48頁。3 3、運(yùn)行、運(yùn)行(ynxng)(ynxng)模式與控制模式與控制三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)運(yùn)行模式運(yùn) 行 狀 態(tài)運(yùn)行途徑預(yù)期目標(biāo)串聯(lián)高效生化脫氮除磷處理A D 最大程度除磷，其他指標(biāo)達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)高效生化/物化處理A B C達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化物化/生化協(xié)同處理F E G在進(jìn)水水質(zhì)低時(shí)達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)低氧生化/物化處理A B

14、C節(jié)能、達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)部分污水物化處理、部分污水生化處理 A DF C低水質(zhì)節(jié)能運(yùn)行抗沖擊負(fù)荷第17頁/共48頁第十八頁，共48頁。3 3、運(yùn)行模式、運(yùn)行模式(msh)(msh)與控制與控制三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試裝置設(shè)與中試裝置設(shè)計(jì)計(jì)當(dāng)原污水有機(jī)碳源不能同時(shí)滿足生物脫氮除磷要求時(shí)，首先滿足生物脫氮，在生物處理后投加新型混凝劑強(qiáng)化生物除磷，確保氮磷同時(shí)達(dá)標(biāo)。第18頁/共48頁第十九頁，共48頁。4 4、串聯(lián)運(yùn)行模式、串聯(lián)運(yùn)行模式(msh)(msh)研究研究三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置三、交互式反應(yīng)器研究與中試裝置(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)串聯(lián)運(yùn)行模式1

15、工藝示意圖正常水量、污染物濃度較高，氮磷濃度較高條件下或冬季運(yùn)行時(shí)采用第19頁/共48頁第二十頁，共48頁。4 4、串聯(lián)運(yùn)行模式、串聯(lián)運(yùn)行模式(msh)(msh)研究研究三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試裝置設(shè)與中試裝置設(shè)計(jì)計(jì)串聯(lián)運(yùn)行模式2工藝示意圖正常水量、污染物濃度較低，夏季運(yùn)行時(shí)采用第20頁/共48頁第二十一頁，共48頁。5 5、并聯(lián)、并聯(lián)(bnglin)(bnglin)運(yùn)行模式研究運(yùn)行模式研究三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試裝與中試裝置設(shè)計(jì)置設(shè)計(jì)并聯(lián)(bnglin)運(yùn)行模式工藝示意圖1、模式1：水量或水質(zhì)超負(fù)荷2、模式2：COD、TN偏

16、低時(shí)第21頁/共48頁第二十二頁，共48頁。6 6、中試裝置、中試裝置(zhungzh)(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三、交互式反應(yīng)器研究與中試三、交互式反應(yīng)器研究與中試(zhn sh)裝置設(shè)計(jì)裝置設(shè)計(jì)單元名稱長(m)寬(m)有效水深(m)有效容積(m3)合計(jì)(m3)進(jìn)水井第1部分1.01.01.41.403.80第2部分1.881.01.32.40反應(yīng)器區(qū)0.71.03.02.1037.44區(qū)1.941.03.05.82區(qū)2.01.03.06.00區(qū)1.64+4.661.03.018.9區(qū)0.71.03.02.10區(qū)0.91.02.82.52二沉池直徑：2.852.012.7512.75污泥池1

17、.01.01.691.691.69加藥罐直徑：0.81.00.500.50旱季：旱季：100t/d雨季：雨季：150t/d第22頁/共48頁第二十三頁，共48頁。6 6、中試裝置、中試裝置(zhungzh)(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試與中試裝置設(shè)計(jì)裝置設(shè)計(jì)第23頁/共48頁第二十四頁，共48頁。6 6、中試、中試(zhn sh)(zhn sh)裝置設(shè)計(jì)裝置設(shè)計(jì)三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試與中試裝置設(shè)計(jì)裝置設(shè)計(jì)第24頁/共48頁第二十五頁，共48頁。6 6、中試、中試(zhn sh)(zhn sh)裝置設(shè)計(jì)裝置

18、設(shè)計(jì)三、交互式反應(yīng)器研究與中試三、交互式反應(yīng)器研究與中試(zhn sh)裝置設(shè)計(jì)裝置設(shè)計(jì)中試基地生物處理單元運(yùn)行中的交互式反應(yīng)器第25頁/共48頁第二十六頁，共48頁。6 6、中試裝置、中試裝置(zhungzh)(zhungzh)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三、交互式反應(yīng)器研究三、交互式反應(yīng)器研究(ynji)與中試裝與中試裝置設(shè)計(jì)置設(shè)計(jì)交互反應(yīng)器攪拌機(jī)和循環(huán)流量監(jiān)測人工濕地進(jìn)水第26頁/共48頁第二十七頁，共48頁。1 1、運(yùn)行、運(yùn)行(ynxng)(ynxng)工況工況四、交互式反應(yīng)器中試運(yùn)行研究四、交互式反應(yīng)器中試運(yùn)行研究(ynji)工況條件工況一工況二工況三工況四工況五試驗(yàn)時(shí)間(2004年，月.日)5.246

19、.156.167.167.178.168.179.119.1210.1數(shù)據(jù)采集時(shí)間數(shù)據(jù)采集時(shí)間6.56.146.237.167.258.168.289.119.229.29反應(yīng)器內(nèi)水溫()21.6-24.524.6-28.126.1-28.625.8-27.224.7-25.7進(jìn)水量平均值(m3/h)4.674.676.298.336.24平均污泥回流比110.80.50.8平均混合液回流比211.511.5HRT(h)預(yù)缺氧池0.450.450.340.250.34厭氧池1.241.240.930.700.93缺氧池1.281.280.960.720.96好氧池5.035.033.772.5

20、33.77總停留時(shí)間8864.26二沉池平均HRT(h)2.72.72.01.52.0生物反應(yīng)器總體積(m3)37.4437.4437.4434.9237.44平均MLSS(mg/L)2951 2405311028772801平均MLVSS(mg/L)123979496411801372平均SVI(mL/g)50.242.334.444.470.6系統(tǒng)總泥齡(d)44.755.226.116.317.7DO(mg/L)預(yù)缺氧池0.120.130.150.150.20厭氧池0.090.130.110.120.13缺氧池0.120.120.150.100.11好氧池1.207.800.605.75

21、0.605.500.954.400.604.05COD/TN3.383.994.233.893.95COD/TKN3.544.174.364.024.03COD/TP34.6232.9941.6539.0144.53有機(jī)負(fù)荷0.200.250.300.520.39TN負(fù)荷0.0590.0610.0700.1330.099第27頁/共48頁第二十八頁，共48頁。2 2、運(yùn)行、運(yùn)行(ynxng)(ynxng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)四、交互式反應(yīng)器中試運(yùn)行研究四、交互式反應(yīng)器中試運(yùn)行研究(ynji)水質(zhì)指標(biāo)工況一工況二工況三工況四工況五COD進(jìn)水(mg/L)82.46570.8106.9133.6出水(mg/L)

22、19.916.215.616.522.7去除率(%)75.875.178.084.683.0SS進(jìn)水(mg/L)4740584240出水(mg/L)2422221621去除率(%)48.945.062.161.947.5NH4+-N進(jìn)水(mg/L)19.4716.4815.924.4829.29出水(mg/L)1.429.281.254.8319.67去除率(%)92.743.792.180.332.8TN進(jìn)水(mg/L)24.3716.2816.7427.4533.86出水(mg/L)14.4412.8412.7415.7523.39去除率(%)40.721.123.942.630.9TP進(jìn)

23、水(mg/L)2.381.971.72.743出水(mg/L)2.171.611.552.250.71去除率(%)8.818.38.817.976.3NO2-N進(jìn)水(mg/L)0.240.070.030.010.00出水(mg/L)0.100.090.250.850.48NO3-N進(jìn)水(mg/L)0.840.610.490.850.73出水(mg/L)12.135.3510.5610.692.82pH進(jìn)水7.387.387.457.457.45出水7.047.207.127.087.39堿度進(jìn)水(mg/L)278208210208262出水(mg/L)12016211699202第28頁/共4

24、8頁第二十九頁，共48頁。3 3、中試運(yùn)行小結(jié)、中試運(yùn)行小結(jié)(xioji)(xioji)四、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行四、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行(ynxng)研究研究水溫為21.628.3，進(jìn)水COD為13.2179.4mg/L、SS為12218mg/L，平均有機(jī)負(fù)荷在0.52 kgCOD/(kgMLVSSd)以下時(shí)，AAO運(yùn)行模式各工況對(duì)COD和SS均有良好的去除效果，受沖擊負(fù)荷影響很小，處理出水COD低于35mg/L、SS低于24mg/L。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)有機(jī)負(fù)荷在0.2 kgCOD/(kgMLVSSd)以上時(shí)，COD平均去除率可在70%以上。AAO運(yùn)行模式中，COD的去除主要發(fā)生在反應(yīng)器的厭氧區(qū)和缺

25、氧區(qū)。 3.2 結(jié)論結(jié)論2進(jìn)水NH4+-N為2.0933.28mg/L、TN2.8839.39mg/L，水溫21.628.3，泥齡15d時(shí)，要保持良好的硝化效果，則COD負(fù)荷和TN負(fù)荷應(yīng)分別小于0.5 kgCOD/(kgMLVSSd)和0.10 kgTN/(kgMLVSSd)。當(dāng)NH4+-N去除率80%，由于進(jìn)水的平均COD/TKN90，進(jìn)水COD90mg/L，且COD/TN3.3時(shí)，TN的去除主要通過反硝化作用，而且絕大部分在厭氧區(qū)內(nèi)反硝化去除，增大混合液回流比對(duì)脫氮效率的提高貢獻(xiàn)不大。 第29頁/共48頁第三十頁，共48頁。3 3、中試運(yùn)行小結(jié)、中試運(yùn)行小結(jié)(xioji)(xioji)四、

26、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行四、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行(ynxng)研研究究進(jìn)水COD180mg/L，且平均COD/TN80%時(shí)，由于碳源嚴(yán)重不足，脫氮效率不高，隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的NO3-N對(duì)生物除磷效果造成不利影響，TP去除率在50%以下。當(dāng)NH4+-N去除率50%，且進(jìn)水COD超過60mg/L時(shí)，進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽濃度持續(xù)低于2.0mg/L，系統(tǒng)的生物除磷能力逐漸加強(qiáng)；當(dāng)進(jìn)水COD持續(xù)在100mg/L以上時(shí)，出水TP可在1.0mg/L以下。雖然進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的NO3-N對(duì)除磷有不利影響，但系統(tǒng)的除磷功能不會(huì)喪失殆盡，但是降雨引起的進(jìn)水COD急劇下降能導(dǎo)致系統(tǒng)除磷功能完全喪失 3.4 結(jié)論結(jié)論4低碳高氮磷

27、城市污水，因碳源不足，采用AAO模式時(shí)，一旦出水NH4+-N和TN滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，出水TP不達(dá)標(biāo)。建議采用生物脫氮法保證出水氮達(dá)標(biāo)，投加混凝劑保證出水磷達(dá)標(biāo)。 第30頁/共48頁第三十一頁，共48頁。3 3、中試運(yùn)行小結(jié)、中試運(yùn)行小結(jié)(xioji)(xioji)四、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行四、交互式反應(yīng)器中運(yùn)行(ynxng)研究研究交互式反應(yīng)器系統(tǒng)AAO運(yùn)行模式下，降雨季節(jié)，進(jìn)水COD較低，SVI基本50mL/g，MLVSS/MLSS降雨頻繁時(shí)有下降的趨勢，在0.250.4雨水較少時(shí)，SVI和MLVSS/MLSS均有升高的趨勢，SVI在5

28、090mL/g，MLVSS/MLSS在0.40.5之間。 3.6 結(jié)論結(jié)論6增加抗沖擊負(fù)荷能力措施：增大混合液回流比；加大系統(tǒng)進(jìn)水流量；維持反應(yīng)器系統(tǒng)MLVSS在1000mg/L以上；投加混凝劑。當(dāng)進(jìn)水COD平均值小于70mg/L，為提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力，保證出水氨氮達(dá)標(biāo)，可將HRT縮短為4h，以增加污泥的有機(jī)負(fù)荷，減緩污泥的內(nèi)源呼吸過程，維持系統(tǒng)MLVSS在1000mg/L以上?？紤]到低碳高氮磷城市污水的脫氮和抗沖擊負(fù)荷能力，系統(tǒng)的混合液回流比宜在12之間，污泥回流比宜在0.51.0之間。 第31頁/共48頁第三十二頁，共48頁。1 1、BPBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(jsh)(jsh

29、)五、交互式反應(yīng)器五、交互式反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(mxng)研究研究(1)高度的并行性；(2)高度的非線性全局作用；(3)良好的容錯(cuò)性與聯(lián)想記憶功能；(4)強(qiáng)大的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能。 1.2 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(1)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)（輸入層、隱含層、輸出層）；(2)隱含層的神經(jīng)元數(shù)量；(3)傳遞函數(shù)（Sigmoid)第32頁/共48頁第三十三頁，共48頁。2 2、交互式反應(yīng)器、交互式反應(yīng)器BPBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(mxng)(mxng)五、交互式反應(yīng)器五、交互式反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(mxng)研究研究 2.2 雙隱含層雙隱含層MISO(1)記憶能力強(qiáng)；(2)自學(xué)能力和抗干擾

30、能力差；(3)訓(xùn)練時(shí)間長(4)模擬結(jié)果較差(1)記憶能力強(qiáng)；(2) 預(yù)測能力差(3)自學(xué)能力和抗干擾能力差；(4)訓(xùn)練時(shí)間長 2.3 單隱含層單隱含層MISO(1)預(yù)測表現(xiàn)穩(wěn)定；(2) 預(yù)測能力強(qiáng)；(3)訓(xùn)練速度快；(4)神經(jīng)元數(shù)量以10個(gè)為宜第33頁/共48頁第三十四頁，共48頁。3 3、BPBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬結(jié)果神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬結(jié)果(ji gu)(ji gu)五、交互式反應(yīng)器五、交互式反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(mxng)研究研究 3.2 出水出水TN預(yù)測預(yù)測A:輸入進(jìn)水：COD、SS、NH3-N、NO3-NB:輸入進(jìn)水：COD、SS、NH3-N、TN(1)二組相關(guān)系數(shù)基本一樣(

31、2)A組預(yù)測性優(yōu)于B組A:輸入進(jìn)水：COD、SS、NH3-N、TPB:輸入進(jìn)水：COD、SS、TN、TP(1)二組相關(guān)系數(shù)基本一樣(2)A組預(yù)測數(shù)據(jù)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)均優(yōu)于B組 3.3 出水出水NO2-N預(yù)測預(yù)測A:輸入進(jìn)水：COD、NO3-N、NO2-N、NH3-NB:輸入進(jìn)水： COD、NO3-N、NO2-N、TN(1)二組訓(xùn)練誤差接近(2)A組預(yù)測數(shù)據(jù)誤差優(yōu)于B組第34頁/共48頁第三十五頁，共48頁。3 3、BPBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬結(jié)果神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型模擬結(jié)果(ji gu)(ji gu)五、交互式反應(yīng)器五、交互式反應(yīng)器BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(mxng)研究研究A:輸入進(jìn)水：COD、NO3-N

32、 、NO2-N、NH3-NB:輸入進(jìn)水：COD、 NO3-N 、NO2-N、 TN(1)預(yù)測誤差接近，A組訓(xùn)練誤差小(2)二組誤差均較大C：輸入進(jìn)水：COD、NO3-N 、NO2-N、NH3-N、TN 隱含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)由10增加為12(3) 誤差依然較大：原始數(shù)據(jù)變化幅度大；進(jìn)水NO3-N 較小時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響大；數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)精度有限 3.5 出水出水TP預(yù)測預(yù)測A:輸入進(jìn)水：COD、SS、TP、NH3-NB:輸入進(jìn)水： COD、SS、TP、TN(1)二組訓(xùn)練誤差接近(2)B組預(yù)測數(shù)據(jù)誤差優(yōu)于A組,但二組預(yù)測誤差均較大(3)進(jìn)水中TP濃度低；測量誤差致出水TP大于進(jìn)水；數(shù)據(jù)規(guī)律性差第35頁/

33、共48頁第三十六頁，共48頁。1 1、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模型六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真模型仿真模型(mxng)研究研究(1)很好的推理功能；(2)較強(qiáng)自學(xué)習(xí)能力；(3)理解經(jīng)驗(yàn)語言；(4)融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理。 1.2 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(1) MathWorks公司的MATLAB計(jì)算語言；(2)ANFIS模型結(jié)構(gòu)：多輸入但輸出、單輸出;(3)隸屬度函數(shù)（gaussmf)第36頁/共48頁第三十七頁，共48頁。2 2、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真仿真(

34、fn zhn)模型研模型研究究 2.2 隸屬隸屬(lsh)度函數(shù)度函數(shù)(1)與BP網(wǎng)絡(luò)一致：4輸入單輸出(1)2個(gè)；(2) 3個(gè)(3)3個(gè)隸屬度函數(shù)在訓(xùn)練模擬精度較高；預(yù)測誤差較大(4)確定用2個(gè)隸屬度函數(shù)第37頁/共48頁第三十八頁，共48頁。3 3、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模擬模型模擬六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真模型仿真模型(mxng)研研究究輸入進(jìn)水：COD、SS、NH3-N、NO3-N(1) 訓(xùn)練誤差、測試誤差均優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò)(2) 模擬數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好隸屬度函數(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均方差隸屬度函數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)20.738

35、0.4695.21577.3403gaussmf;outmfType=constant第38頁/共48頁第三十九頁，共48頁。3 3、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模擬模型模擬六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真模型仿真模型(mxng)研研究究輸入進(jìn)水：COD、SS、NH3-N、TP(1) 預(yù)測效果優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò)(2) 預(yù)測性誤差小隸屬度函數(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均方差隸屬度函數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)20.8160.5283.95714.7765gaussmf;outmfType=constant第39頁/共48頁第四十頁，共48頁。3 3、ANFIS

36、ANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模擬模型模擬六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真仿真(fn zhn)模型研究模型研究輸入進(jìn)水：COD、NO3-N、NO2-N、NH3-N(1) 訓(xùn)練誤差測試誤差均大于BP網(wǎng)絡(luò)(2) 預(yù)測效果差于BP網(wǎng)絡(luò)(3) 隸屬度函數(shù)不適合隸屬度函數(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均方差隸屬度函數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)20.8780.8033.17366.6171gaussmf;outmfType=constant第40頁/共48頁第四十一頁，共48頁。3 3、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模擬模型模擬六、交互式反應(yīng)器六、交

37、互式反應(yīng)器ANFIS仿真模型仿真模型(mxng)研究研究輸入進(jìn)水：COD、NO3-N、NO2-N、NH3-N(1) 訓(xùn)練誤差測試誤差均小于BP網(wǎng)絡(luò)(2) 預(yù)測效果好于BP網(wǎng)絡(luò)(3) 隸屬度函數(shù)調(diào)整可進(jìn)一步提高精度隸屬度函數(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均方差隸屬度函數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)20.610.212.73332.2462gaussmf;outmfType=constant第41頁/共48頁第四十二頁，共48頁。3 3、ANFISANFIS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)模型模擬模型模擬六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真模型仿真模型(mxng)研究研究輸入進(jìn)水：COD、SS

38、、TP、TN(1) 訓(xùn)練誤差測試誤差均小于BP網(wǎng)絡(luò)(2) 預(yù)測效果好于BP網(wǎng)絡(luò)(3) 模擬相關(guān)系數(shù)較高隸屬度函數(shù)個(gè)數(shù)相關(guān)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)均方差隸屬度函數(shù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)測試數(shù)據(jù)20.7840.7491.00152.5860gaussmf;outmfType=constant第42頁/共48頁第四十三頁，共48頁。4 4、ANFISANFIS與與BPBP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)對(duì)比對(duì)比六、交互式反應(yīng)器六、交互式反應(yīng)器ANFIS仿真仿真(fn zhn)模模型研究型研究(1)在相同數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，ANFIS系統(tǒng)的模擬誤差更小 (2) ANFIS系統(tǒng)的模擬結(jié)果更穩(wěn)定，多次模擬時(shí)其結(jié)果不會(huì)發(fā)生太大的變化，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬結(jié)果每次都有很大的不同，造成使用者對(duì)最佳模擬精度無法掌握。究其原因：主要是因?yàn)锳NFIS系統(tǒng)事先根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)設(shè)置了初始隸屬度函數(shù)，可以避免(bmin)訓(xùn)練過程中收斂于局部最小點(diǎn)；而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在初始時(shí)刻給出的權(quán)重矩陣是隨機(jī)的，訓(xùn)練過程中很容易陷入局部最小點(diǎn)。 (3)通過兩種網(wǎng)絡(luò)對(duì)TP的模擬可以看出，對(duì)于變化范圍較小的數(shù)據(jù)用ANFIS能更好的體現(xiàn)其走勢 (4)兩種網(wǎng)絡(luò)的模擬誤差均不是特別理想。主要