【正文】 中，將活性污泥反應(yīng)池的物質(zhì)共分成十三個(gè)組分，并根據(jù)污染物質(zhì)的去除途徑、微生物生長過程以及其他組分的存在情況分為八個(gè)過程。但是，活性污泥一號(hào)模型僅僅考慮了有機(jī)物和氮的去除途徑，關(guān)于反應(yīng)池體內(nèi)磷的降解情況，并沒有涉及。但是模型中關(guān)于生物除磷部分的研究，還未能達(dá)到足夠高的可靠程度。ASM3模型包含了有機(jī)物的降解、氮的去除過程，對(duì)于磷的脫除并未納入考慮。同時(shí)，除了生物過程，ASM2D也增加了化學(xué)過程，來模擬化學(xué)除磷過程。．矩陣符號(hào)ASM2D模型引用ASM1思想，表述上采用矩陣形式。對(duì)任意組分i，其參與的所有過程j和質(zhì)量平衡涉及到的物質(zhì)c都符合下述守恒方程：式中：?ji:組分i在過程j中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)（Mi/Mk） Ici:轉(zhuǎn)化因子（Mc/Mi）,將組分i換算為參與守恒計(jì)量的物質(zhì)c每個(gè)方程中都包含著一個(gè)預(yù)測(cè)性信息，可將其應(yīng)用于其相應(yīng)的過程。2污水堿度SALK（mol (HCO3)/L）堿度是用生化反應(yīng)過程中的電荷平衡來計(jì)算得來，劃分堿度的目的是判斷模型系統(tǒng)中是否會(huì)出現(xiàn)低PH值（）,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并避免低PH對(duì)生物的抑制作用。6氨氮及銨態(tài)氮SNH4（M（N）/L）考慮到電荷平衡的要求，假設(shè)SNH4并無氣態(tài)氨氮存在，全部都是以銨態(tài)氮形式存在的。（實(shí)際上也包含著部分溶解態(tài)的基質(zhì)，他們不能直接被微生物利用，而是需要水解成小分子然后再得以利用）1硝化菌XAUT（M（COD）/L）硝化反應(yīng)需要靠硝化菌來完成，硝化菌能夠利用氨氮或銨態(tài)氮在好養(yǎng)環(huán)境中進(jìn)行消化反應(yīng)，由于硝化菌屬于自養(yǎng)菌，在此過程中不需要消耗有機(jī)碳來提供碳源，而是可以利用無機(jī)碳源來完成。XMeOH可以是通過進(jìn)水而帶進(jìn)來的，也可能是模擬過程中外投加的。XPHA只是為了模型的方便而劃分出來的一個(gè)組分，它并不同于分析測(cè)定的PHA，也不能用化學(xué)法來對(duì)它進(jìn)行測(cè)定，但可以以物料守恒的原理被反映在COD中。在活性污泥2D號(hào)模型中，總懸浮固體的濃度可以利用化學(xué)計(jì)量學(xué)來進(jìn)行計(jì)算。在ASM2D模型中，區(qū)分了不同的電子受體對(duì)水解過程的不同影響，即將水解過程劃分為厭氧水解、缺氧水解及好氧水解，分別模擬其水解過程。聚磷菌的過程ASM2D中聚磷菌不同于ASM2中的聚磷菌，他認(rèn)為聚磷菌中包含著一部分菌體具有反硝化聚磷的作用，因此可以在缺氧環(huán)境中以PHA作為內(nèi)碳源，利用鹽酸鹽或亞硝酸鹽來同時(shí)進(jìn)行反硝化脫氮和吸磷。目前常用的金屬離子鹽溶液是鋁鹽和鐵鹽。這兩個(gè)過程類似于過程5的異養(yǎng)菌好氧生長過程，只是是以硝酸鹽替代氧氣作為電子受體來進(jìn)行有機(jī)基質(zhì)的降解和異養(yǎng)菌的生長的。在好氧環(huán)境中，聚磷菌利用好氧呼吸來供能，而在缺氧環(huán)境中則利用硝酸鹽為電子受體的缺氧呼吸來為聚磷酸鹽的形成提供必要的能量?！?5過程、16過程和17過程，分別表示了聚磷菌的自溶以及它的體內(nèi)物質(zhì)聚磷酸鹽和胞內(nèi)貯存物質(zhì)的溶解?！?9過程是硝化細(xì)菌的溶解。T)）水解過程1好氧水解2缺氧水解3厭氧水解異養(yǎng)菌之XH4利用SF的生長5利用SA的生長6利用SF的反硝化7利用SA的反硝化8發(fā)酵9溶菌聚磷菌之XPAO10XPHA的貯存11XPP的好氧貯存12XPP的缺氧貯存13XPHA的好氧生長14XPHA的缺氧生長15XPAO的溶解16XPP的分解17XPHA的分解硝化菌之XAUT18生長19溶菌磷和氫氧化鐵的協(xié)同沉淀20沉淀21再溶解、ASM2D中化學(xué)計(jì)量學(xué)、動(dòng)力學(xué)常數(shù)的典型值下表列出了ASM2D中化學(xué)計(jì)量系數(shù)典型取值物質(zhì)符號(hào)名稱數(shù)值單位氮溶解性物質(zhì)iN,SI惰性溶解性有機(jī)物SI中的氮含量g (N)/g (COD)iN,SfI可發(fā)酵基質(zhì)SF中的氮含量g (N)/g (COD)顆粒性物質(zhì)iN,XI惰性顆粒性有機(jī)物XI中的氮含量g (N)/g (COD)iN,XS慢速可降解有機(jī)物Xs中的氮含量g (N)/g (COD)iN,BM生物相XH、XPAO、XAUT中的氮含量g (N)/g (COD)磷溶解性物質(zhì)iP,SI惰性溶解性有機(jī)物SI中的磷含量g (P)/g (COD)iP,SfI可發(fā)酵基質(zhì)SF中的磷含量g (P)/g (COD)顆粒性物質(zhì)iP,XI惰性顆粒性有機(jī)物XI中的磷含量g (P)/g (COD)iP,XS慢速可降解有機(jī)物Xs中的磷含量g (P)/g (COD)iP,BM生物相XH、XPAO、XAUT中的磷含量g (P)/g (COD)總懸浮固體iTSS,XIXI中的TSS/COD的比值g (TSS)/g (COD)iTSS,XSXS中的TSS/COD的比值g (TSS)/g (COD)iTSS,BM生物相XH、XPAO、XAUT中的TSS/COD的比值g (TSS)/g (COD)典型化學(xué)計(jì)量常數(shù)水解fSI水解過程中溶解性惰性有機(jī)物SI的產(chǎn)生量g (COD)/g (COD)異養(yǎng)菌之XHYH產(chǎn)率系數(shù)g (COD)/g (COD)fXI微生物溶解產(chǎn)生的惰性有機(jī)物含量g (COD)/g (COD)聚磷菌之XPAOYPAO產(chǎn)率系數(shù)（生物量/PHA）g COD)/g (COD)YPO4貯存PHA所需的PPg P)/g (COD)YPHA貯存PP所需的PHAg COD)/g (COD)fXI微生物溶解產(chǎn)生的惰性有機(jī)物含量g COD)/g (COD)硝化菌之XAUTYA硝化菌的產(chǎn)率系數(shù)（生物量/硝酸鹽）g COD)/g (COD)fXI微生物溶解產(chǎn)生的惰性有機(jī)物含量g COD)/g (COD)下表匯總了ASM2D中動(dòng)力學(xué)系數(shù)典型取值符號(hào)定義典型參考值10℃20℃單位Kh顆粒性組分XS的降解水解速率常數(shù)d 1ηNO3缺氧水解速率修正系數(shù)ηfe厭氧水解速率修正系數(shù)KO2溶氧的飽和系數(shù)g [O2]/m3KNO3硝酸鹽的飽和系數(shù)g [N]/m3KX顆粒性有機(jī)物的飽和系數(shù)g [XS]/g [XH]μH異養(yǎng)菌XH基于基質(zhì)的最大生長速率g[XS]/g[XH]dqfe發(fā)酵的最大速率g[XF/g [XH]ASM2D模型的主要限制問題是：（1） 此模型是針對(duì)城市污水研發(fā)的，目前只對(duì)城市污水有效；（2） 模型中組分發(fā)酵產(chǎn)物假定為不溢流至好氧池，若出現(xiàn)溢流，模型不能很好說明；（3） 溫度只適用于1025℃之間；（4） PH值應(yīng)接近中性；（5） 污水中需要存在足夠的K+和M2+。本設(shè)計(jì)采用α=60186。上述計(jì)算得n=42個(gè) b—柵條間隙，（m）,b=所以： 、格柵前槽寬度B1~，本設(shè)計(jì)取為v1=,則柵前部分寬度為、進(jìn)水明渠漸寬部分長度：式中：α1—漸寬部分展開角，（186。~90186。出水管也同進(jìn)水管一樣采用ND1800的鑄鐵管。v—污水過柵流速，（m/s），~。本設(shè)計(jì)取v=； α—格柵安裝傾角，（186。所以：實(shí)際由于格柵在運(yùn)行時(shí)污染物質(zhì)被截留在格柵處，水頭損失增大，應(yīng)加以修正,則實(shí)際水頭損失為式中：k—修正系數(shù)，一般取k=柵后槽總高度H 式中：h 1—柵前水深，（m），本設(shè)計(jì)取h1=h 2—過柵水頭損失，（m），計(jì)算得h2=h 3—超高，（m），本設(shè)計(jì)取h 3=、柵槽總長度L式中：l1—進(jìn)水渠寬擴(kuò)張部分的長度,（m）,計(jì)算得l1= L2—出水前池寬收縮部分的長度,（m）,計(jì)算得l2= 、—見圖所示部分 H1—格柵前槽高，（m）,H1=h1+h3=所以：、每日柵渣量W格柵間隙為20mm,~,。，則面積為：采用集水池采用梯形，短底長度為8米，長底長度為16米，進(jìn)水提升泵房的尺寸設(shè)計(jì)為：長寬高=8m6m5m。 T—排砂周期，（d）。則。所以：、進(jìn)水渠道設(shè)計(jì)污水經(jīng)過細(xì)格柵處理后，經(jīng)DN1800管道送入2個(gè)沉砂池的總進(jìn)水渠，然后分配給單個(gè)沉砂池的進(jìn)水渠道。則出水渠道寬度為：、排砂裝置采用空氣提升泵將旋。是指緩沖層傾角） h4—沉砂斗圓柱部分的高，（m）。 h4—沉砂斗圓柱體的高，（m）。、沉砂室所需體積V’式中： Q—設(shè)計(jì)流量，（m3/s）。流量：2700m3/h； 揚(yáng)程：16米；轉(zhuǎn)速：725轉(zhuǎn)/分； 功率：185kw；效率：82%； 出口直徑：500毫米。； S—柵條寬度，(m)。取α1=20186。~90186。則每組格柵每天截留的柵渣量為：因此需采用機(jī)械清渣。~60186。所以：、格柵寬度B由于采用銳邊矩形，,格柵槽總寬度由下式計(jì)算： 式中：S—柵條寬度，(m)。機(jī)械清渣采用60186。、模型限制活性污泥2D號(hào)模型是在活性污泥1號(hào)模型與活性污泥2號(hào)模型基礎(chǔ)之上逐漸發(fā)展起來的模型，它集成了活性污泥1號(hào)模型與活性污泥2號(hào)模型的一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又立足于解決他們尚未考慮或解決的一些問題。、ASM2D中的動(dòng)力學(xué)ASM2D模型沿用了ASM1的思想，采用開關(guān)函數(shù)來表達(dá)各個(gè)過程的速率，很好的說明了各影響因素對(duì)過程速率的影響。他以氨氮作為營養(yǎng)物質(zhì)，最終生成硝酸態(tài)氮，此過程堿度減低。當(dāng)然，缺氧環(huán)境中聚磷酸鹽的合成速率小于好氧環(huán)境，需要相應(yīng)的衰減因子來對(duì)其進(jìn)行修飾?！?1過程和12過程，分別表示了聚磷酸鹽XPP的好氧貯存過程和缺氧貯存過程。這兩個(gè)過程被認(rèn)為是兩個(gè)平行的過程，假設(shè)他們有相同的最大生長速率μm和相同的產(chǎn)率系數(shù)YH，過程中需要消耗營養(yǎng)物質(zhì)氮磷（SNH4與SPO3）、溶解氧SO可能需要的堿度SALK以及相應(yīng)過程的可發(fā)酵有機(jī)基質(zhì)SF或發(fā)酵產(chǎn)物SA。磷酸鹽的化學(xué)沉淀在城市廢水中，難免會(huì)有一部分金屬離子存在，這樣會(huì)與聚磷菌釋放出的濃度較高的磷酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀從而降低了磷的濃度，同時(shí)也達(dá)到了去除金屬離子的效果。其水解速率均高于厭氧條件下和缺氧條件下的水解速率。ASM2D中所有的過程都是基于各種微生物體的平均行為而表述的，且這些生物體都是在平衡態(tài)生長過程來模擬的。10總懸浮固體XTSS （M（TSS）/L）由于ASM2D模型劃分出來兩個(gè)化學(xué)沉淀過程，設(shè)計(jì)了磷的化學(xué)去除過程。7聚磷菌的細(xì)胞貯存物質(zhì)（PHA）XPHA （M（COD）/L）聚磷菌的細(xì)胞貯存物質(zhì)即為內(nèi)碳源，它的主要成分是聚羥基鏈烷酸。在ASM2D系統(tǒng)中，XI同SI一樣，并未得到去除，是COD的一直貢獻(xiàn)者。在活性污泥2D模型中SS主要包括SA和SF。5氮?dú)釹N2（M（N）/L）ASM2D模型假設(shè)反硝化只有氮?dú)庖环N產(chǎn)物，并無其他未完全反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生。1發(fā)酵產(chǎn)物SA（M（COD）/L）假設(shè)發(fā)酵產(chǎn)物可按乙酸來模擬，實(shí)際上也包含了其他所有的發(fā)酵產(chǎn)物。ASM1中的守恒方程包括COD質(zhì)量守恒、N質(zhì)量守恒和電荷守恒方程，ASM2D在ASM1的守恒基礎(chǔ)上增加了P質(zhì)量守恒。ASM2所用的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式是非線性的，因此，平均行為不一定從平均性質(zhì)來得到。ASM2D則是根據(jù)ASM2思想，增加了兩個(gè)過程來，說明聚磷菌PAO可以在缺氧環(huán)境中利用體內(nèi)貯藏的內(nèi)碳源，反硝化聚磷，在反硝化脫氮的同時(shí)達(dá)到聚磷的效果。同樣的，ASM2D也有其限制因素，主要為：（1）只適用于PH接近7的城鎮(zhèn)污水，應(yīng)用范圍受到限制；（2）溫度有效范圍是1025℃，過高過低都受到限制；（3）模型中組分發(fā)酵產(chǎn)物假定為不溢流至好氧池，若出現(xiàn)溢流，模型不能很好說明。ASM2共劃分出來十九種組分，十九個(gè)過程、二十二個(gè)化學(xué)計(jì)量系數(shù)和四十二個(gè)動(dòng)力學(xué)參數(shù)?；钚晕勰嘁惶?hào)模型是目前已經(jīng)被證實(shí)的有效研究模擬硝化和反硝化的工具。、活性污泥數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)介、活性污泥一號(hào)模型活性污泥一號(hào)模型是活性污泥數(shù)學(xué)模型首先推出的模型，它是基于微生物死亡—再生理論而提出的，涵括了有機(jī)碳氧化過程、硝化工程以及反硝化過程，模型并未包括磷的變化過程。但是，活性污泥法尚一些問題未能解決，其在深度上的研究還待進(jìn)行。城市污水處理廠常用計(jì)量設(shè)施包括巴士計(jì)量槽、薄壁堰、流量計(jì)等，常用流量計(jì)包括超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)以及電磁流量計(jì)等。板框式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，但不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，勞動(dòng)的強(qiáng)度大。重力污泥濃縮池常用的形式有豎流式和輻流式兩種，豎流式一般適用于小型污水處理廠。二沉池的污泥含水率很高，一般可以達(dá)到百分之九十九。小于101適用于污水處理能力為10000m3/d的小型污水處理廠；2單池面積不能大于25m2。二層濾料濾池水流方向?yàn)橄铝飨颍瑸V料層采用石英砂和無煙煤優(yōu)點(diǎn)：1納污能力大；2濾速可以較大，采用降速過濾；3過濾效果好，出水水質(zhì)較好。濾池可以按水流流過濾池的速度分為慢濾池、快濾池以及高速快濾池；按照濾料設(shè)置的層數(shù)分為單層濾料濾池（石英砂）、雙層濾料濾池（石英砂+無煙煤）、多層濾料濾池（石英砂+無煙煤+重質(zhì)礦石）、纖維球?yàn)V料濾池以及陶粒濾料濾池。適用于地下水位較淺池深不易過大的地區(qū)或者是地質(zhì)狀況不好的情況，大中小型污水處理廠都可以應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用2個(gè)配水井，將來水均衡分配給4個(gè)二沉池。城鎮(zhèn)生活污水進(jìn)水水質(zhì)會(huì)發(fā)生波動(dòng)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)碳源不足，導(dǎo)致氮的去除效