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国际水协开发的活性污泥模型(Activated Sludge Model 2D)作为污水处理工艺设计、污水处理厂运行管理和污水处理新技术、新工艺的研究开发等的新工具,自20世纪80年代中后期以来已在国外得到大量运用,但在在国内应用相对较晚,尚处于起步阶段。本文基于Matlab平台和活性污泥2D模型开发了活性污泥过程模拟程序(Simulating Program for Activated Sludge Model No.2D,SPASM2D) ,对西南某污水厂的运行进行了稳态和动态模拟研究,以期为该厂的运行管理提供参考数据。为解决活性污泥模型中微分方程求解问题,开发了基于Matlab为平台的活性污泥2D模型和二沉池模型的活性污泥系统模拟程序,还开发了灵敏度分析程序,分析了所有化学计量学系数、动力学参数对主要出水指标COD、TN、NH3-N和TP的灵敏度分析。灵敏度分析结果表明,只有有限的参数对出水水质有重要的影响。有23个参数灵敏度的绝对值大于0.6,占11.5%,还有2个参数灵敏度的绝对值在0.3与0.6之间,占1%,还有19个参数灵敏度的绝对值在0. 1与0.3之间,占9.5%,剩下72个参数灵敏度的绝对值小于0.1,占78%。本文采用国际水协推荐的参数典型值作为初始值运行模拟程序,根据灵敏度分析结果,在调整了1个参数的典型值以后,即自养菌的产率系数YA的值0.24g(COD)/g(N)调整为0.32g(COD)/g(N),使模拟值和实测值取得了较好的吻合,相对误差均小于1%。利用经校核和验证的模型对连读多日运行状况的进行稳态和动态的模拟,未考虑温度的稳态模拟的COD、TN、TP和NH3-N的平均相对误差分别为20%,11%,11%和14%,考虑温度的稳态模拟的平均相对误差分别为21%,12%,12%和12%,动态模拟的平均相对误差为20%,12%,24%和15%,结果表明,该模型能够较好的模拟污水处理厂的运行状态。此外,本文还对污水厂运行参数(流量Q进水,SRT和硝化区与反硝化区体积比)变化时出水水质情况和二沉池的沉淀情况进行了模拟预测,为污水厂的日常管理提供了参考。通过模拟得出污水厂运行的一些最佳控制工况,当SRT控制在12d时,出水COD、TN、TP和NH3-N出水均可达标并且处理效果较好。当硝化区与反硝化区的体积比为3时,出水各项指标效果较好。研究结果表明,基于Matlab平台开发的活性污泥2D号模型和二沉池模型的模拟程序能够较好的对本研究的处理工艺进行模拟,并能够对运行过程中工况发生变化时的运行情况进行模拟预测,提供具有重要价值的参考数据,值得在我国进行进一步的深入研究和推广应用。