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生物膜污水处理系统引言概述：生物膜污水处理系统是一种利用生物膜生物学原理对污水进行处理的系统。
通过生物膜的附着和生长，促进废水中的有机物质和氮、磷等污染物的降解，达到净化水质的目的。
本文将从工作原理、优点、适用范围、操作维护和发展趋势等方面介绍生物膜污水处理系统。
一、工作原理1.1 生物膜的形成：生物膜是一种由微生物附着在固体表面形成的生物体系，通过生物膜内的微生物对废水中的有机物进行降解。
1.2 生物膜反应器：生物膜反应器是生物膜污水处理系统的核心部件，通常包括填料层、生物膜层和曝气系统，废水在填料层和生物膜层中流动，微生物在此处进行降解和吸附。
1.3 生物膜降解机理：生物膜污水处理系统通过厌氧和好氧的生物降解过程，将废水中的有机物质和氮、磷等污染物转化为无害的物质，实现废水的净化处理。
二、优点2.1 高效净化：生物膜污水处理系统具有高效净化效果，能够有效去除废水中的有机物质和氮、磷等污染物。
2.2 占地少：生物膜污水处理系统结构简单，占地面积小，适合在城市中心或有限场地进行建设。
2.3 运行成本低：相比传统的化学处理方法，生物膜污水处理系统运行成本低，维护简便，节约能源。
三、适用范围3.1 城市污水处理：生物膜污水处理系统适用于城市污水处理厂，能够有效净化城市污水，降低环境污染。
3.2 工业废水处理：生物膜污水处理系统也适用于工业废水处理，可以根据不同废水的特性进行调整和优化。
3.3 农村污水处理：生物膜污水处理系统还可以应用于农村地区的污水处理，改善农村环境卫生。
四、操作维护4.1 定期清洗：生物膜污水处理系统需要定期清洗填料层和生物膜层，保持系统的正常运行。
4.2 控制进水负荷：要根据系统的处理能力和水质特性，合理控制进水负荷，避免过载运行。
4.3 监测运行参数：需要定期监测系统运行参数，如水质、氧化还原电位等，及时调整运行参数，保证系统的稳定运行。
五、发展趋势5.1 高效节能：未来生物膜污水处理系统将更加注重高效节能，采用新型填料材料和曝气系统，提高系统的处理效率。
污水处理过程中的模型建立与参数优化随着城市化进程不断加快，城市污水处理成为了一个亟需解决的问题。
污水处理的目的是将污水中的有害物质去除或转化成无害的物质,以保护人民健康和环境卫生。
其中，模型建立和参数优化是污水处理工艺中至关重要的环节，本文将对此进行深入探讨。
一、模型建立模型建立是指采用适当的方法，通过对某一污水处理过程进行测试和计算，建立出数学模型。
模型可以反映出该过程的各种特性，如机理、物理和化学参数等。
建立模型的目的是为了更好地理解污水处理过程，为工艺的优化和改进提供基础。
常用的污水处理模型包括生物处理模型、物化处理模型等。
生物处理模型主要用于反映微生物在污水中进行分解和转化的机理，物化处理模型主要用于描述物理和化学反应过程。
建立模型的方法非常多样，常见的有实验方法、统计方法、计算机模拟方法等。
在实验方法中，通常采用分析化学或微生物学等实验手段，获得系统的特定指标值，然后推算出模型中需要的参数。
例如，通过测量污水中的硝态氮、氨态氮等指标，可以推算出生物处理模型中的硝化反应速率常数和脱氮速率常数等参数。
在统计方法中，通常采用数理统计学的方法，利用试验数据和试验方法，对污水处理过程的统计分布规律进行研究，从而建立数学模型。
在计算机模拟方法中，通常采用人工智能技术，借助计算机模拟和模拟优化技术，建立污水处理过程的模型，并进行精确的模拟和验证。
例如，可以通过ANN、RBF和SVM等智能优化算法，建立生物膜反应器的模型，实现生物膜反应器运行时自动控制和优化。
二、参数优化建立数学模型后，需要对模型参数进行优化。
参数优化是指对模型中的参数进行最优化选择，以达到系统性能最优化的目的。
参数优化可以增强模型的准确性和可靠性，提高模型预测能力，从而指导实际操作中污水处理工艺的具体选型和运行。
常用的参数优化方法包括试验设计法、正交试验法、贝叶斯优化法等。
试验设计法的基本思想是通过数学统计理论，选取适量的实验点，计算出目标函数值，并根据目标函数值调整模型参数，计算最优参数值。
废水生物处理数学模式(第二版)
1废水生物处理技术
废水生物处理是指运用生物处理技术对废水中的有机物进行分解和累积作用，以维持其最终能量消耗和净化环境的技术。
废水处理技术是指使用特定的物质或配方来处理废水中的有害物质，以改善废水的水质，以保正常的行业和生态环境。
2废水生物处理数学模式(第二版)
废水生物处理数学模式(第二版)是一种新兴的废水生物处理技术，已被广泛应用于废水处理领域。
该方法建立在废水的化学特性和生物过程的基础上，利用数学模型来理解和控制废水处理过程。
该模型可以通过生物反应器和数学模型计算和分析，实现有效和稳定地废水处理。
3废水生物处理数学模式(第二版)的技术性能
废水生物处理数学模式(第二版)的技术性能在更安全、更有效、更环保的前提下，从处理原理、处理工艺、控制方法等方面表现出良好的性能。
首先，它利用复杂的生物反应模型和科学计算，能够精确地定位废水中污染物的浓度，并调整反应条件来达到净化废水的目的。
其次，该模型利用数学模型来控制反应，可以快速、连续地进行废水处理，从而大大降低处理过程中的能耗。
此外，废水生物处理数学模式还可以节约化学添加剂，降低废水处理的成本。
4废水生物处理数学模式(第二版)的未来发展
随着经济社会的快速发展，废水污染形势严峻，废水处理技术也面临着更为严峻的挑战。
因此，废水生物处理数学模式(第二版)将不断取得新的进展，实现更有效的废水处理和测试。
未来，将充分利用数学模型的预测能力，开展高精度和联合测试，全面验证废水处理效果，特别是利用高性能计算机技术，实现代码和算法优化，有效建立和应用废水生物处理数学模式(第二版)。
污水处理模型最终版污水处理模型是一种重要的环保技术，它能够将废水进行处理后达到排放标准，对保护环境和人类健康起到至关重要的作用。
本文将介绍污水处理模型的最终版，包括其原理、应用、优点等方面。
原理污水处理模型是基于生物降解原理和化学物理处理原理而开发的，其主要作用是将含有有机物、氮、磷等污染物的废水经过一系列处理步骤后有效地去除，达到排放标准。
其主要处理步骤包括：1.生物降解：通过生物反应器，将废水中的有机物进行生物降解处理，产生有气味的污泥，并释放出二氧化碳和水。
2.氮磷去除：通过生物脱氮、生物脱磷等技术去除废水中的氮、磷等物质。
3.化学物理处理：通过加药、沉淀、过滤等工艺将污水中余下的物质去除。
应用污水处理模型广泛应用于各种工业和生活废水的处理中，如餐厨废水处理、印染废水处理、造纸废水处理、医院废水处理等。
它的应用可以将废水处理后直接排放，也可以作为再生水用于工业和农业等用途。
优点污水处理模型具有以下优点：1.去除效率高：污水处理模型采用多种物理化学和生物浄化技术相结合，能有效去除水中的有害物质，其去除效率高。
2.适用范围广：污水处理模型适合各种废水的处理，具有很高的适用范围。
3.操作方便：污水处理模型操作简便，不需要专业技术人员，使用维护成本低。
4.节约资源：污水处理模型能够将采用后的水作为再生水使用，节省了用水资源。
污水处理模型是一种非常重要的环保技术，其能够有效处理工业和生活废水，减少环境污染，保护地球。
本文介绍了污水处理模型的原理、应用和优点等方面。
我们相信，在未来的日子里，污水处理模型将会不断发展壮大，为人类的生活和环境保护做出更大的贡献。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用生物膜中的微生物来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、优缺点以及应用领域。
一、原理污水处理生物膜法基于生物膜技术，通过在载体上形成生物膜，将废水中的有机物质和营养物质转化为微生物生长所需的生物质和代谢产物，从而实现废水的净化。
生物膜是一种由微生物附着在固体表面上形成的生物群落，其具有高附着性和高活性，能够有效地去除废水中的有机物和营养物质。
二、工艺流程污水处理生物膜法通常包括预处理、生物膜反应器和后处理三个主要环节。
1. 预处理：主要是对进水进行初步处理，去除大颗粒悬浮物、沉淀物和油脂等，以减轻生物膜反应器的负荷。
2. 生物膜反应器：进水经过预处理后，进入生物膜反应器，通过生物膜的附着和生长，微生物降解和去除废水中的有机物和营养物质。
常用的生物膜反应器包括接触氧化法、生物接触氧化法、接触曝气法等。
3. 后处理：生物膜反应器出水经过后处理，主要是对残存的悬浮物和微生物进行去除，以达到出水的排放标准。
常用的后处理方法包括沉淀、过滤和消毒等。
三、优缺点污水处理生物膜法具有以下优点：1. 处理效果好：生物膜具有高附着性和高活性，能够有效地去除废水中的有机物和营养物质，处理效果稳定且可靠。
2. 占地面积小：相比传统的活性污泥法，生物膜法的生物负荷更高，占地面积更小，适合于空间有限的场所。
3. 运行成本低：生物膜法无需添加化学药剂，只需提供适宜的温度、氧气和营养物质，运行成本较低。
4. 抗冲击负荷能力强：生物膜具有较强的抗冲击负荷能力，能够适应废水中的波动和负荷变化。
污水处理生物膜法也存在一些缺点：1. 对进水水质要求高：生物膜对进水水质要求较高，若水质不符合要求，可能会影响生物膜的生长和附着，降低处理效果。
2. 生物膜易受到毒物的抑制：某些有毒物质可能会抑制生物膜的生长和附着，影响处理效果。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，通过利用生物膜中的微生物降解有机物，以及吸附和过滤的作用，将污水中的有害物质去除，达到净化水质的目的。
本文将详细介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用案例以及优缺点。
一、原理：污水处理生物膜法的原理是利用生物膜中的微生物降解有机物。
在处理过程中，将污水通过生物膜，微生物在生物膜上生长繁殖，吸附和降解污水中的有机物质，最终将有机物质转化为无机物质，实现污水的净化。
二、工艺流程：1. 进水预处理：进水经过预处理，去除大颗粒悬浮物和沉淀物等杂质。
2. 生物膜反应器：进水经过预处理后，进入生物膜反应器，生物膜反应器是生物膜法的核心部分。
在反应器中，通过合适的温度、pH值和氧气供应等条件，促使微生物在生物膜上生长繁殖，降解有机物。
3. 沉淀池：经过生物膜反应器处理后的水体进入沉淀池，沉淀池中的污泥与水体分离，沉淀下来的污泥可以回流至生物膜反应器，继续参与有机物的降解过程。
4. 出水处理：经过沉淀池处理后的水体进入出水处理单元，通过过滤、消毒等工艺，达到出水标准，可以直接排放或再利用。
三、应用案例：1. 城市污水处理厂：污水处理生物膜法广泛应用于城市污水处理厂，能够高效地处理大量的污水，净化水质，达到排放标准，保护水环境。
2. 工业废水处理：污水处理生物膜法也适用于工业废水处理，能够有效去除工业废水中的有机物质，减少对环境的污染。
3. 农村生活污水处理：对于农村地区的生活污水处理，污水处理生物膜法具有技术简单、投资成本低的优势，可以有效解决农村地区的生活污水问题。
四、优缺点：1. 优点：(1) 处理效果好：污水处理生物膜法能够高效地去除污水中的有机物质，有效净化水质。
(2) 技术成熟：污水处理生物膜法是一种成熟的污水处理技术，应用广泛。
(3) 投资成本低：相比其他污水处理技术，污水处理生物膜法的投资成本较低。
(4) 操作维护简单：污水处理生物膜法的操作维护相对简单，不需要大量人力和物力投入。
生物膜污水处理系统生物膜污水处理系统是一种利用生物膜技术对污水进行处理的系统。
该系统通过生物膜的作用，将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质，达到净化水质的目的。
下面将详细介绍生物膜污水处理系统的工作原理、组成部分以及其优点。
工作原理：生物膜污水处理系统利用生物膜对污水中的有机物进行降解和氮、磷等污染物的转化。
在生物膜中，一种被称为生物膜的微生物群体附着在固体介质上，形成一层薄膜。
这些微生物通过吸附、吸附、生长和代谢等过程，将污水中的有机物转化为二氧化碳和水，同时将氮、磷等污染物转化为氮气和磷酸盐。
生物膜的形成和稳定性对系统的处理效果至关重要。
组成部分：生物膜污水处理系统主要由进水管道、格栅除污器、调节池、生物反应器、沉淀池、二沉池、出水管道等组成。
1. 进水管道：将污水引入系统，通过格栅除污器去除大颗粒杂质，保护后续设备。
2. 调节池：用于平衡进水水质和水量的波动，提供稳定的处理条件。
3. 生物反应器：是系统的核心部分，包括好氧区和厌氧区。
好氧区为微生物提供氧气，使其能够降解有机物；厌氧区则提供缺氧环境，促进氮、磷等污染物的转化。
4. 沉淀池：用于沉淀生物膜中的微生物和一部分悬浮物，减少系统的运行阻力。
5. 二沉池：进一步沉淀悬浮物，提高出水水质。
6. 出水管道：将处理后的水排放出系统。
优点：生物膜污水处理系统相比传统的物理化学处理方法具有以下优点：1. 处理效果好：生物膜技术能够高效降解有机物、氮、磷等污染物，使得出水水质达到国家相关标准。
2. 占地面积小：相比传统的处理工艺，生物膜污水处理系统需要的占地面积较小，节省了土地资源。
3. 运行成本低：生物膜污水处理系统的运行成本相对较低，主要是由于生物膜技术不需要添加大量的化学药剂，减少了化学药剂的采购和投入成本。
4. 对环境友好：生物膜污水处理系统不会产生二次污染，处理过程中不会产生有害气体和副产物，对环境影响较小。
5. 运行稳定性高：生物膜污水处理系统具有较强的抗冲击负荷能力，能够适应水质和水量的波动，运行稳定性高。
污水处理生物膜法污水处理生物膜法是一种常用的污水处理技术，它利用生物膜来降解和去除污水中的有机物和污染物。
下面将详细介绍污水处理生物膜法的标准格式文本。
一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要措施之一。
污水处理生物膜法作为一种高效、经济且环保的处理技术，被广泛应用于工业和城市污水处理领域。
本文将介绍污水处理生物膜法的原理、工艺流程、应用和优点等方面的内容。
二、原理污水处理生物膜法是利用生物膜中的微生物来降解和去除污水中的有机物和污染物。
生物膜是一种由微生物附着在固体表面形成的生物群落，它们通过代谢活动将有机物转化为无机物，并吸附和降解污染物。
生物膜法可以分为固定膜法和流动膜法两种类型。
三、工艺流程1. 污水进水：将污水通过管道引入处理系统。
2. 预处理：对污水进行初步处理，包括除砂、除油、调节pH值等。
3. 生物膜反应器：将预处理后的污水进入生物膜反应器中，生物膜反应器是污水处理的核心部分。
反应器内有一种或多种生物膜，污水通过反应器时，生物膜中的微生物会附着在膜表面，并进行降解和去除有机物。
4. 污泥处理：处理后的污泥通过沉淀、浓缩、脱水等步骤进行处理，以减少废物产生。
5. 出水处理：经过生物膜反应器处理后的水体进入出水处理单元，包括消毒、调节pH值等步骤，以确保出水的质量符合相关标准。
6. 出水排放：经过处理后的水体可以直接排放到环境中，或用于农田灌溉、工业用水等。
四、应用污水处理生物膜法广泛应用于工业和城市污水处理领域。
在工业领域，生物膜法被用于处理含有高浓度有机物的废水，如食品加工废水、制药废水等。
在城市污水处理中，生物膜法被用于处理生活污水和雨水，以减少对自然水体的污染。
五、优点1. 高效性：生物膜法能够高效降解和去除污水中的有机物和污染物，使处理效果更好。
2. 经济性：生物膜法相对于传统的污水处理方法，具有更低的运行成本和能耗。
3. 环保性：生物膜法不需要使用化学药剂，减少对环境的污染。
安徽建筑大学废水处理生物模型论文专业：xx级市政工程学生姓名：xxxx学号：xxxxx课题：废水处理生物模型概述指导教师:xxxxx年xx月xx日废水处理生物模型概述xx（安徽建筑大学环境与能源工程学院，合肥，230022）摘要：废水处理生物模型在污水处理厂的设计、运行控制和工艺优化等方面发挥着日益重要的作用,目前已成为了污水处理领域的研究焦点。
本文综述了废水处理生物模型的研究和发展过程，并重点介绍IWA模型和神经网络法的特点及其在国内外的研究现状，阐述了国际水协会(IWA)推出的活性污泥1号、2号、2D 号、3号模型(ASM1、ASM2、ASM2D、ASM3)各自的特点和使用限制条件;介绍了几种基于ASM系列的新模型。
最后对模型的研究和应用进行了展望,有待从完善模型机理,模型模块化,混合模型等方面进一步的研究生物模型。
关键字：生物模型；ASM；神经网络；活性污泥1 引言如何提高污水处理效率和过程优化控制策略是国内外污水处理研究领域普遍关注的问题。
污水处理过程具有时变性、非线性和复杂性等鲜明特征,这使得污水处理系统的运行和控制极为复杂。
此类困扰可以通过数学模型方法进行解决，特别是在当今计算技术发展迅猛的前提下，通过模拟计算以实现不同工况条件下、不同设计方案的对照比较，或模拟预测未来短时内的运行状况以便及时调整运行策略。
在我国当前水环境形势下，开展污水处理过程数学模型方法研究,即具有重要的理论价值，也有紧迫的现实需要。
2 数学模型概述2.1废水处理生物模型的发展20世纪50年代以来,国外一些学者把反映生化过程机理的微生物生长动力学引入污水处理领域[1]。
20世纪80年代末,国际水协会(IWA)提出的活性污泥1号模型(ASM1)，取得了很大的成功,是早期较为,完善的污水处理数学模型研究之一。
通过模拟计算,使污水处理的设计和运行更加理论化和系统化,提高了人们对污水生物处理过程的认识,不仅节省了大量的经济成本,而且提高了污水处理相关工作的质量和效率。
随着时间推移,各式各样的污水处理数学模型不断出现,并且被应用于满足不同的研究和工程目的。
与国外发达国家相比,我国的污水处理数学模型研究和应用稍显落后,但近年来发展十分迅速。
我国较早的污水处理模型研究可以追溯到20世纪50年代采用美国大学Clemson开发的简化ASM1模拟软件SSSP对北京北小河污水处理厂运行进行了稳态模拟[2]。
进入世纪以来,随着我国经济的迅速发展,水环境问题日显突出,环境法规对污水排放标准也逐渐严格,如何最低成本地提高污水处理效率、实现达标排放成为亟待解决的问题。
2.2 ASM系列的三套模型国际水质协会(IWA)总结了以前的研究成果,对组分的划分和测定、过程的定义以及模型的表达方式等方面作了进一步的改进,于1987、1995、1999年先后推出了ASM系列的三套模型[3]。
1)ASM 1活性污泥1号模型(ASM 1)采用了死亡-再生机理,体现了对代谢残余物的再利用。
模型综合了活性污泥系统中碳氧化、硝化、反硝化的三个过程,全面体现了活性污泥系统的主要功能,成为活性污泥过程模型研究和相关模拟软件开发的基础。
模型对反应组分和过程进行了细致的划分,包括13种组分, 8个反应过程, 14个动力学参数和5个化学计量系数,在表述上采用矩阵的形式[4],可以表达更多的信息,使模型更加直观,易于理解,便于计算机模拟计算。
2)ASM 2活性污泥2号模型虽然ASM 1自推出以来得到广泛的应用,但是其未包含除磷过程。
随着对水体富营养化问题重视的提高,水体除磷过程已经不能忽略。
由此, IWA推出了ASM 2。
它在ASM 1的基础上引人了生物除磷的过程,首次将含碳有机物、含氮有机物的去除与生物除磷反应包含在一个整体模型中,共包括19种组分、19个反应、22个化学计量系数及42个动力学参数。
从ASM 1到ASM 2最显著的变化是使所描述的微生物有了细胞内部构造,而不再简单的用生物总量来表示[5]。
随后推出的ASM 2D是对ASM 2的一次完善,主要考虑了反硝化除磷过程[6]。
3)ASM 3 活性污泥1号模型针对ASM 1在实际应用中出现的问题和对有机物贮存试验认识的深化, IWA又推出了ASM 3。
ASM 3涉及的主要反应是活性污泥系统的氧消耗、产污泥、硝化和反硝化作用,没有包含除磷过程。
在ASM 3中,反应过程的重点由水解转到了有机底物的贮存,采用了更加符合实际情况的内源呼吸机理。
同ASM 2相似, ASM 3也是通过细胞的内部结构对生物体进行模拟。
它包含13种组分、12个反应、6个化学计量参数和21个动力学参数[7]。
随后又推出了ASM 3C作为ASM 3的调整版本,主要变化是有机物浓度以TOC而不是以COD表达。
4）ASM系列的三套模型的优缺点和展望ASM系列模型在形式和功能上都较以前的模型有了较大突破,已成为活性污泥过程仿真和控制的重要理论基础。
但是,模型在使用中还存在着一定的局限性:不适用于以工业废水为主的废水处理;所模拟废水的温度和pH值必须处于一定的范围之内;不适用于超高负荷或泥龄小的活性污泥系统等[3]。
而且,在实际应用中对入流组分的测定和模型参数的校正也需要较多的工作来完成。
但是,目前对于活性污泥数学模型的研究还远远不够。
相信随着人们认识水平的提高和计算机模拟技术的发展,活性污泥数学模型还将有更大的发展空间。
2.3 SBR工艺数学模型1)SBR工艺数学模型SBR 工艺的数学模型主要包括基于Eckenfelder 模式的一级动力学模型、基于Monod 方程的Lawrence-McCarty模型、基于McKinney假设的一级动力学模型和基于ASM 数学模型而建立的动态模型．其中，基于ASM 的动态模型多见于理论探讨；McKinney 模型在国内很少应用；Monod 方程作为最基本的生物降解模式，被广泛应用于生物处理的工艺设计中，但是否能很好的描述SBR 反应器的生物降解特性还有待进一步的研究．王敏尔[4]以办公大楼污水为研究对象，在SBR工艺试验条件下，得出基质浓度与活性污泥的动力学模式。
2)机理模型(白箱模型)1986年,国际水质协会(IAWQ)的生物处理设计与运行数学模型课题组提出了ASM 1模型,它能预测活性污泥系统中的有机物降解、硝化和反硝化反应过程[8]。
该模型的提出使类似系统的模拟研究向前迈进了关键的一步。
同时也为SBR系统数学模型的建立提供了强有力的支持。
Orhon等[9]提出了普通活性污泥系统建模过程中的可溶性剩余产物的概念。
根据SBR 系统进出水COD之间存在不平衡关系,1990年,Artan等[10]在ASM 1模型的基础上建立SBR 系统时考虑了SRP的影响,改进了ASM 1模型,该简化模型能够很好地预测试验出水可溶性化学需氧量(SCOD)。
3）统计模型(黑箱模型)神经网络模型是统计模型(黑箱模型)最常用的一种SBR数学模型。
特别是人工神经网络模型(ANN模型)可以代替传统数学模型完成由输入到输出空间的映射,直接根据对象的输入、输出数据进行建模,需要的对象先验知识较少,其较强的学习能力对模型校正非常有利。
4）神经网络的模型应用神经网络的模型就是一个“黑箱模型”，其优点就是具有很强的非线性拟合能力，可以映射任意复杂的非线性关系，有较强的学习能力和容错性，但是并不能清晰反应出控制过程中变量的关系，妨碍了控制中的准确性［11］。
人工神经网络建模方法用来建立神经网络的模型有许多种，目前较为广泛的网络模型是ＢＰ神经网络，ＢＰ网络的结构由输入层，输出层和隐含层构成，层与层之间采用全连接的形式。
工作的过程是将输入信号沿着网络正向传播，将误差信号沿着网络反向传播［12］，它是一种基于梯度下降的最优化算法，通过修改权值来决定，使得系统的误差达到最小［13］。
图1神经网络模型COD的BP神经网络模型结构为4输入１输出，如图1所示，其中输入量为进水水质（COD，氮氨，PH，MLSS），曝气池液位，空气流量。
输出值为出水COD，隐含层的层数和节点数选择由实际效果来决定［14］。
如果在输出层没有得到期望的输出，则计算输出层的误差变化值，然后转向反向传播，通过网络将误差信号沿原来的连接通路反传回来修改各层神经元的权值直至达到期望目标。
通常情况下对于隐含层的激励函数用Sigmoid表示：f （ｘ）＝11＋e－ｘ，BP网络的最后一层可以采用Sigmoid表示，也可以采用其他线性函数表示［15］。
2.4污水处理生物模型的其他应用1）数学模拟技术对MBＲ工艺的模拟与优化采用BioWin 软件建立了北京某污水处理厂MBR工艺模拟模型，利用污水厂实际运行数据和实验室对污水中各种有机组分的检测结果校正了模型并调整了模型参数。
模型运行结果与出水检测指标的验证结果表明，所建立的模型能较好地反映该污水厂的实际运行状况。
针对出水中氮、磷达不到GB 18918—2002一级 A 标准的问题，利用BioWin 软件从调整运行参数、改变工艺流程及改造池体尺寸3 个方面对现有工艺进行了模拟优化，提出了对现有工艺的改造方案[16]。
2）基于数学模型的污泥杂质分离工艺设计与应用为解决污泥中杂质去除的问题，介绍了一种污泥杂质分离新方法。
以上海白龙港水质净化厂的初沉污泥为研究对象，采用微网机械筛分方法，进行多段式逐级分离，并基于物料守恒原理，构建了相关数学模型。
通过小试的验证，新工艺具有技术可行性和经济适用性。
由400 m3/d 的示范工程运行结果来看，微网采用连续出泥的运行模式，通量为500 L /( m2·h) ，曝气强度为1.0m3/( m2·min) ，污泥回收率达98.8%，系统平均出渣浓度为82.2 g/L。
经济性分析表明，污泥杂质分离工艺具有水力停留时间短、占地面积小、运行费用低等优势，具有广泛的工程应用前景[17]。
3.小结活性污泥法数学模型历经半个世纪的发展,已经从简单静态模型发展到今天的复杂动态模型,其在污水处理厂设计、运行管理以及科学研究中的作用日益突出。
数学模型建模的最终目的都是改善SBR污水处理工艺的设计和运行,促进SBR数学模型广泛应用到实际中,如何根据我国污水处理行业的国情和实际发展情况来建立适合我国国情的SBR数学模型体系是污水处理行业今后的发展方向。
尽管模型本身还存在许多的问题,并且在模型的应用过程中也存在一些难题,但是随着对活性污泥工艺生化过程的深入研究、计算机技术的飞速发展以及测量手段的进步,活性污泥法数学模型的应用必定更为广泛。
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