意大利拉文纳的废水处理厂（WWTP）已被考虑进行升级，以提高污泥处理能力，能源恢复并适应集水区的人口增长。对足够的升级解决方案和决策过程的评估受到可用数据量有限的影响。为了填补这一空白，我们的客户Hera S.P.A.接近我们开发了WWTP的模型。我们设计了一种使用WEST的解决方案，以评估几种操作方案。西方模型被证明是可靠的决策支持工具，用于确定最合适的优化和升级策略。

挑战

各种因素（包括低水进水量的有机负荷和污泥处理能力降低）影响了Ravenna WWTP的性能。由于曝气要求，这导致能源回收率有限和高能消耗。

解决方案

使用WEST的开发，校准和验证WWTP模型，DHI的建模软件，用于WWTPS和其他类型的水质相关系统的动态建模和模拟。校准和经过验证的WEST模型用于评估旨在提高Ravenna WWTP的性能和效率的几种场景。

结果

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‘我们选择了West，因为它在描述废水处理系统中的生物学过程以及通过创建标准库中不存在的新工艺模型和过程单元来定制的高潜力。此外，直观的图形用户界面以及导入我们自己的数据的易度性使我们能够快速构建复杂的工厂布局，例如Ravenna WWTP（240,000 PE）。

艾达·巴斯塔（Ida Basta），过程工程师
Hera S.P.A

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完整的故事

挑战

Ravenna WWTP的运营挑战
Ravenna WWTP面临着一些限制其效率的挑战。进水中有限的有机（COD，BOD）负载影响了反硝化性能。此外，通过废物污泥的再循环和预先厚的原始定居者以及在高固体浓度（高达15 g/l）下的活性污泥反应器（最高15 g/l）的操作，可以通过废物污泥再循环和预击污泥和厌氧消化的能力和运行。这种运营策略导致能源回收率有限，并且通过曝气高能消耗。

除了实施更有效的曝气器外，合适的优化解决方案的识别还受到测量可用性有限的影响。进行了初步评估，以定义描述WWTP操作的关键数据集（也是通过其他监视）。

（将图像悬停在变焦）

Ravenna WWTP的West布局。爱游戏优惠©DHI

解决方案

在西部建立了Ravenna WWTP的模型，重现了现有布局和操作策略的复杂性。由于曝气效率有限，在氧扩散限制的絮凝物中模拟了同时的硝化降解。动态的进水分馏模型被认为是原始污水中测量值的可变性。

在动态条件下，使用了针对选定测量的逐步，长期（1年）对西部模型进行的校准。按照分馏参数的初始估计，模型中包括增量复杂性（废物污泥动力学，次要定居者模型，温度动力学），以描述WWTP操作。需要对操作设置和生物动力学参数进行较小的调整，从而使模型输出对可用数据产生令人满意的拟合。

对模型的进一步验证是针对专用采样活动的数据进行的，因此确认了所使用的方法和参数集。

一年的混合液体悬浮固体在缺氧反应器中测量和模拟浓度。爱游戏优惠©DHI

方案分析
经过校准和经过验证的WEST模型用于评估几种方案，以提高Ravenna WWTP的性能和效率。

考虑了三个WWTP升级方案，并将其与当前操作进行了比较：

• 方案1- 在活化污泥反应堆中降低混合酒悬浮固体浓度（通过增加废物污泥处理能力）


• 方案2- 作为方案1，带有主要定居者的旁路（允许增加cod的可用性以进行反硝化）


• 方案3- 作为方案1，随着内部污泥再循环的增加和基于废水浓度的DO控制实施（允许提高曝气效率）

结果

情景分析的结果（此处介绍了用于废水的总氮浓度和沼气生产），揭示了重大改进的可能性：

• 氮（-25％）和磷（-50％）的废水浓度降低


• 增加沼气恢复（最高 +94％）

因此，可以得出结论，应将污泥处理的升级（提供提高能源效率）与适当的策略相结合，以确保良好的废水质量。在这种情况下，DO Control的实施也特别有用，因为它也提供了优化的曝气能源消耗。

当前WWTP操作（“基线”）与流出的氮浓度和沼气生产方面的三个升级场景之间的比较。爱游戏优惠©DHI

Ravenna WWTP可靠模型的开发为项目工程师提供了一个决策支持工具，以执行有关该设施升级的知情决策。

对选定升级方案的分析表明，在性能和能源效率方面有显着改善的潜力。评估中考虑了多个目标，即废水依从性，能耗和恢复。