湖泊水库的污染与治理污染物浓度数学模型建立(9)
COD=XCOD+SCOD
图1.4 基于COD和TSS的污水有机物组分划分
如果测定了SCOD，则无需测定XCOD；同样，如果测定了VSS，则XCOD可用下式估计
XCOD=iCVVSS (1.8)
此时SCOD亦可用式（1.73）计算得出。波兰污水处理厂推荐的iCV值为1.85至2.46。
由图1.19可以列出相应的各组分间的组分关系式，组成如下方程组
SS+SI=SCOD
XB，H+XB，A+XS+XI=XCOD （1.9）
XB，H+XB，A+SS+SI=CODB
但是在该方程组中有6个未知数，而只有3个方程，因此必须另行设定边界条件确定其中的3个未知数。活性污泥系统进水的组分划分相对容易。由于出沉池出水（生化反应系统的进水）中的微生物的浓度很小（XB，A<0.1，XB，H<0.1），因此可以假定XB，A=XB，H=0，然后采用荷兰污水处理场模拟所用的方法，通过测定出水中的过滤COD来确定
SI=0.9SCODeff （1.10）
随后即可确定剩余的3个组分。对于活性污泥系统出水的组分划分，则无法假定微生物浓度为零。
氮的组分划分相对简单，SNH和SNO可通过直接测定NH4-N和NO3而确定。两个有机氮组分SND，XND与氨氮一起构成了常规参数凯氏氮，在氮氨已知的情下，通过假定比例因子fSND=SND/（SND+XND）即可确定各组分。该比例因子可以通过试验确定，也可预先假定然后再参数校核过程中调整。
环境条件对模拟过程也有重要影响。碱度SALK是一个十分重要的因素，尤其是如果考虑碱度对反应速率的影响，它取决于进水特性和投加的石灰量。水温会对过程动力学参数产生影响，可采用温度计直接测定。
⑵ 供氧。即通过COD和氮的质量平衡方程确定各个反应器中溶解氧的浓度，然后结合进水特性确定好氧池中需氧量及曝气量。反应器中的溶解氧浓度分布对曝气设备的布置和反应器的功能有直接的影响，而需氧量的正确估算对污水处理厂的优化控制也是至关重要的。另外，对曝气池中水平方向和竖直方向的氧浓度梯度进行估计也是十分必要的。
⑶ 二沉池。二沉池模型的确定主要取决于研究目标。当研究目标要求不是很高时，为简化问题，可直接采用固液分离点模型，或者根据二沉池出水中SS的浓度采用经验模型。当研究目标是实现优化控制时，则可采用二沉池一文分层模型，对于体积较大的二沉池，还应考虑扩散作用、异重流和短路流等水力学因素，当二沉池停留时间较长导致底部出现反硝化时，二沉池模型中还应包括生化反应。大多数二沉池模型并未包括生化反应，在实际操作中，二沉池必然存在一定程度的反硝化，二沉池中的反硝化比污泥层高度更为重要，它可以通过比较回流污泥和出水中的硝酸盐浓度确定。
⑷ 过程控制。当污水处理厂需要开发控制策略时，首先应确定控制目标、控制
变量和控制步骤，然后根据优化控制方案进行控制编程。
⑤ 参数校核
本步骤在模型结构确定并且数据收集完成后进行。如果模型不能很好的模拟系统出水，此时需对流量及其他参数的设定值等流程参数进行灵敏度分析。参数的灵敏度分析有助于快速发现模拟过程中可能存在的错误，而且能够大大减少后续工作中所需分析或调整的组分的个数和调整的次数。
如果参数校核表明模型参数需做大的调整，那么很可能是模型结构存在问题，因此在开始后续步骤前必须对模型结构进行调整。此时需重新检查各组分的质量平衡方程并采取其他必要的校核措施。
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