择要：为满意处置惩罚水质的不停提高以及运营治理的节能降耗，北美地域接纳工艺模仿软件，对于污水处置惩罚厂举行模仿，用在引导污水处置惩罚厂设计及运转，并取患上精良的成效。本文先容了北美地域工艺模仿软件应用的环境，并枚举了工艺模仿于北美地域都会污水处置惩罚厂提标改造的案例。

1配景与概述

二十世纪以来，为了掩护水体情况以及避免感染疾病的发作，北美地域制订了愈来愈严酷的污水排放尺度。对于在高排放尺度的污水处置惩罚厂，接纳传统参数计较要领难以满意设计要求，故需要引入更好的定量阐发东西——模仿设计。

传统的工艺设计要领凡是是按照预估的进水特征，参考设计手册提供的要领、公式以及参数，然后对于污水处置惩罚工艺单位的修筑物尺寸、布局举行选择以及计较，难以获取设计参数与出水水质之间的定量瓜葛，是一种黑箱要领。模仿设计则提供了一种有用的的辅助设计技能，帮忙设计职员量化设计参数与出水水质的瓜葛，从而可以或许拔取比力正确的设计参数，是一种灰箱要领。

于已往的近50年中，污水处置惩罚的活性污泥工艺模子已经从简朴的去除了COD以及硝化成长为同步生物脱氮除了磷模子;从稳态模子成长到动态模子;从单一的二级处置惩罚生物反映模子成长到能同时模仿污水以及污泥处置惩罚工艺的全污水处置惩罚厂模子。借助在实行这些数学模子的商用模仿软件，数学模仿技能已经从一种研究东西成长成为一种成熟的项目东西，并于北美，欧洲，南非以及Australia等地获得了广泛的项目运用，成为污水处置惩罚工艺设计，提标改造以及优化运转中的尺度实践。

北美地域工艺模子重要应用在污水处置惩罚设计优化、污水处置惩罚威力评估、污水处置惩罚运转优化、污水处置惩罚工艺比选、项目师造就等几年夜方面。经由过程工艺模子的搭建以及模仿，项目师成立了污水处置惩罚的评估系统，造成污水处置惩罚数目化的观点，经由过程存眷工艺单位间的影响以及阐扬传统工艺的潜能，实现了污水处置惩罚高尺度排放，污水处置惩罚工艺革新，降低运转成本等方针。

2工艺方案设计

于2006年之前，美国北边再生水厂出水水质对于TN、TP指标无穷制，NH4-N指标为2.5/4.0mg/L(夏日/冬日)。后按照情况需要，提高该再生水厂出水水质尺度，以下图所示。

按照上述水质要求，下图枚举了具备脱氮除了磷的污水处置惩罚工艺，并成立评价指标系统对于上述工艺举行一一评价，从中优选了高内回流的A/O工艺、分点进水的多级A/O工艺、4阶段的Bardenpho工艺。

搭建上述3种工艺模子，并调解生化阶段水力逗留时间(HRT)，模仿差别HRT下出水水质环境，以下图所示。则到达响应排放尺度，最小HRT为4阶段的Bardenpho工艺。因为年夜型污水处置惩罚厂HRT对于设置装备摆设用度影响较年夜，故优先选择了4阶段的Bardenpho工艺。

3工艺方案设计

基在数学模仿的污水处置惩罚工艺或者方案的评估以及优化的要领可以总结为下图的四个步调。

西班牙某SBR工艺污水处置惩罚厂概况及晋升的出水排放尺度下图所示。

搭建上述污水处置惩罚厂工艺模子后，选择平均流量以及峰值流量于3种差别的温度下组成6套工艺方案。对于原SBR设计轮回举行优化，增长混淆段时间，造成6种优化轮回方案。

于现实的进水水质前提下，对于上述工艺方案于差别的轮回方案下别离举行模仿，获得最优的模仿成果以下图所示，并选择该优化轮回方案。

4海内案例

南边某改善Bardenpho工艺污水处置惩罚厂，哄骗模仿设计举行优化。于原设计的运转前提下，经由过程调解运转参数、单元体积、曝气体式格局等，提高了出水水质，模仿成果出水水质可由一级A尺度晋升至准Ⅳ类尺度。

5结 论

北美等发财地域，污水工艺数学模子已经广泛运用在污水处置惩罚方案设计、工程评估、运转治理等范畴。

传统的定性(或者半定量)设计要领已经经难以满意现实需要，高尺度的�����APP污水处置惩罚厂设计需要越发邃密以及科学的要领。

有用运用污水处置惩罚数学模子，有益在提高设计的精度与效率。

经由过程模仿阐发和联合外洋案例环境，证明基在传统生化处置惩罚工艺的优化可满意高尺度排放水质的要求，为高尺度污水处置惩罚厂的工艺设计提出解决方案。

（作者：叶均磊 福州城设置装备摆设计研究院有限公司，福建省福州市，350001;）