基于模拟的污水处理厂主流与厌氧消化之间相互作用评估

在污水处理厂（WWTPs）中实现能源自给是一个重要目标，厌氧消化器（AD）通过产生生物气体发挥着重要作用。由于AD是一个复杂、相互关联系统的一部分，而非一个独立单元，因此其优化需要理解主流与旁流过程之间的相互作用。本研究应用了修改后的活性污泥模型Sumo4N，以研究这些相互作用。为了全面评估系统的行为，开发了654个场景。其中544个场景测试了操作参数的变化，结果通过响应面方法进行分析，以可视化相互作用。额外的100个场景考察了在改变操作策略下，虚拟改造排水处理与生物过程的效果。每去除1单位COD的甲烷产量和排水中的氨浓度受主流的进水COD负荷以及共消化的厨余垃圾添加的影响。去除磷的助凝剂剂量也影响甲烷产量。尽管与生物过程的改造提高了出水质量，但却大幅增加了温室气体（GHG）排放，在考虑水质、能量使用和GHG排放的情况下，整体效益有限。