摘要：在利用ASM2d模型对城市污水处理厂氧化沟工艺进行动态模拟的基础上,将曝气能耗、污泥产量与出水水质超标率整合为一个综合效能指数,对该工艺进行了成本-效能分析。最优运行策略为:3～10月温度高于15℃时运行8台曝气转刷,其余时间段运行10台转刷,同时剩余污泥排放量控制在250 m3/d。这一策略能够使出水NH4-N和TN的超标率分别低于5%和2%,保证出水TP的持续达标,与常规运行策略相比,在明显降低氮磷超标率的同时,节省曝气能耗约12%。

环境污染和能源危机是世界各国所面临的两大挑战，而生物废水处理在水体污染控制中发挥着越来越重要的作用，但废水处理的高能耗一直是困扰行业发展的瓶颈。因此，如何降低成本实现污染物高效去除始终是环境工程师和污水厂管理人员所追求的目标。自20世纪90年代以来，研究人员提出了基准测试仿真模型benchmark simulation model（BSM1、BSM1-LT和BSM2），应用于各种生物废水处理工艺运行策略的评估与优化。

BSM系列模型采用了几个重要的评价标准来对工艺运行策略进行评估，主要包括工艺性能指标和经济成本指标'前者包括出水水质与出水超标率，后者包括曝气能耗、水泵能耗和污泥产量等指标。为了便于污水处理厂的运行与管理，有研究提出了一种计算方法，将出水水质指标转化为货币单位即排污费；但在污水厂最为关心的出水水质指标超标率与运行费用指标方面，仍难以做到有机的整合。。

本研究将BSM模型中曝气能耗和污泥产量这两个经济成本指标分别归一化并与出水水质超标指数整合为一个无量纲的综合效能指数，用作污水生物处理工艺性能评价的判据；同时针对以转刷曝气装置为供氧方式的北方某城市污水处理厂氧化沟工艺，采用国际水协活性污泥模型ADM2d对该系统的脱氮除磷性能进行长期运行动态模拟；在此基础上基于情景分析对工艺的曝气能耗、出水水质超标率、污泥产量以及综合效能指数进行评价，提出优化的运行策略。

1材料与方法

1.1氧化沟工艺流程

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