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国际水协(IWA)在活性污泥1号模型(ASM1)及3号模型(ASM3)的基础上,推出了活性污泥3号模型(ASM3)。它与ASM1有关,同时又弥补了ASM1的缺陷。即在组分划分上将有机氮并入含碳有机物中;在微生物反应机理上引入了胞内贮存和内源代谢,使之更接近于实际情况;并在化学计量学矩阵的基础上引入了组分矩阵。本文将ASM3和Takacs二沉池模型以及反应池流态模型相结合,构建了活性污泥系统模型。为了解决活性污泥模型中微分方程的求解问题,本研究开发了以Matlab7.1为平台主要用于工程计算的活性污泥3号模型和二沉池模型相结合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;大多数参数对COD几乎没有影响或影响很小,少数几个参数对TN和NH3-N的影响很大。本文进行的程序模拟所采用的初始值是国际水协推荐的典型值,根据灵敏度分析结果,在调整了1个参数的典型值以后,即将8月份自养菌的产率系数UA的值1.0g (COD)/g(N)调整为0.925g(COD)/g(N)和将10月份自养菌的产率系数UA的值1.0g (COD)/g(N)调整为0.712g(COD)/g(N)之后,使模拟值和实测值取得了较好的吻合,8月份COD、TN和NH3-N相对误差分别为0.05%、0.55%、0.56%;10月份COD、TN和NH3-N分别为0.03%、0.17%、0.32%。利用校核和验证后的模型分别对8月份和10月份进行连续多日运行状况的稳态模拟和动态模拟。未考虑温度影响的8月份稳态模拟的COD、TN和NH3-N的平均相对误差分别为:21.90%、11.95%、12.68%,未考虑温度影响的10月份稳态模拟的COD、TN和NH3-N的平均相对误差分别为:26.00%、7.73%和15.40%;以及考虑了温度影响的8月份稳态模拟和10月份稳态模拟。结果表明,本程序能够很好的模拟污水处理厂的运行状态。最后预测了污水厂运行参数(进水流量Q,固体停留时间SRT、外回流比R和反硝化区与硝化区体积比)变化时对出水水质的影响程度,用模拟程序对污水厂满负荷运行时的出水情况进行了模拟预测。通过模拟得出污水厂运行的一些最佳控制工况,如当SRT控制在15天时,出水各项指标效果较好。模拟预测为污水厂的日常管理提供了重要的参考依据。