[发明专利]一种活性污泥数学模型参数校核的方法

说明书

技术领域

本发明属于活性污泥数学模型仿真技术领域，具体涉及一种活性污泥数学模型参数校核的方法。

背景技术

IAWQ(International Association on Water Quality)先后推出了ASM1、ASM2、ASM2d和ASM3等系列活性污泥数学模型，受到了污水处理工程界的广泛关注，目前已经成为活性污泥处理工艺数学仿真、工艺设计、运行控制及优化的理论基石。

ASMs模型包含了大量的化学计量学参数和动力学参数，IAWQ给出了ASMs模型参数的默认值，但实际污水厂应用中模型的参数值与默认值存在一定偏差，制约了活性污泥数学模型运用的推广和发展，因此应用前必须对其参数进行校核。通过参数修正使模型的计算值与实测值相符，这一过程被称为活性污泥数学模型参数的校核或校正。ASMs参数校核主要有专家法、试验校正法、试差校正法、优化校正法等方法，其中应用最多的为试差校正法。但这些方法在实际污水厂活性污泥数学模型校核时均存在费时又耗力、很难反应各参数之间相互影响效应，且需获得足量的高质量数据才能取得满意结果等缺点。因此，提高模型参数校核效率及减少工作量，是本领域内研究人员急需解决的问题。而利用灵敏度分析、参数识别和目标函数优化求解为一体的参数集校核方法不仅可提高模型的预测精度、同时又减少模型参数校核的试验工作量、节约时间，具有潜在广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于针对现有模型参数校核时存在费时又耗力、很难反应各参数之间相互影响效应，且需大量基础数据等问题，而提供一种试验工作量少、节约时间，且计算精度高的活性污泥数学模型参数校核的方法。

本发明活性污泥数学模型参数校核的方法，包括如下步骤：

(1)构建活性污泥数学模型及确定模型参数校核的基础数据：根据实际污水厂处理工艺、主要设计参数、排放标准及处理要求的基本条件从已有系列活性污泥数学模型中构建该厂的活性污泥数学模型；以污水厂为期2～12月的实际进水水量、进出水水质及工艺参数作为模型参数校核的基础数据。

(2)筛选活性污泥数学模型需要校核的参数：对该活性污泥数学模型的动力学参数和化学计量数进行灵敏度s_i,j的分析，从而确定模型需校核的参数；

模型参数的灵敏度s_i,j是指参数x_i变化(一般为±10％)对系统状态变量y_i的影响程度，计算如式(1-1)：

si,j=(dy/y)(dx/x)=(y2-y1)/y1(x1-x2)/x2---(1-1)]]>

式中：x₁、x₂——参数的典型值及调整后的值；y₁、y₂——目标指标在x₁、x₂下的对应预测值；