污水廠曝氣計算機建模

A. 城市污水處理廠的系統調試與設計

城市污水處理廠的系統調試與設計是非常重要的，設計的每個細節都會影響最後的使用，每個環節的處理都很關鍵。中達咨詢就城市污水處理廠的系統調試與設計和大家說明一下。
目前我國已經建設了大量的城鎮污水處理廠，其中較多城鎮污水處理廠採用A2/O工藝，通過對豹澥污水處理廠的設計、施工以及調試全過程參與，提出合理化建議和改進措施，為設計、施工監管、調試提供一些經驗，也為城鎮污水處理廠的良好運營創造條件。對設計、施工、調試及運營提供四位一體的思路具有較重要的參考價值和啟示意義。
1 工程概況
豹澥污水處理廠一期工程建設規模為7×104m3/d，遠期規模為22×104m3/d。污水處理廠廠址位於光谷七路與高新三路交匯處東北側，總控制用地面積為18ha（270畝），其中一期工程用地5.9公頃（88.5畝）。污水處理廠出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》（GB18918-2002）一級A標准，並經專用尾水出江管道排往長江。
2 設計進出水水質及工藝流程
2.1設計進出水水質
該污水處理廠服務區域的規劃定位為高新技術產業開發區，主要入駐企業以光電子信息產業、生物工程與新醫葯為主。污水處理廠出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標准》（GB 18918--2002）中的一級A標准。
2.2工藝流程
該污水處理廠採用設置選擇段的多點進水A2/O-微絮凝過濾工藝，工藝流程如圖所示
進水
3 各環節的銜接
3.1前處理部分
粗格柵及細格柵在來水渣量較小時，根據格柵前後的液位差啟停周期較長，但在格柵前面聚集有較多浮渣，因此在單機調試時，調整為根據時間間隔自動運行，時間間隔根據渣量情況進行調整。同時取消格柵前後的超聲波液位差計，可減少維護量和降低投資。
在初期污水量較小時，按照等水量配備提升泵。即使僅啟動一台提升泵，且將頻率調到低限，提升泵也僅能運行10分鍾左右就會降到低液位，造成頻繁啟停水泵，運行管理非常麻煩。對於初期水量較小的污水處理廠，設計盡量考慮大小泵進行匹配，必要時同時考慮進行變頻調節。從調試時發現，水量較小時，在集水井內非常易於沉積泥砂，且污水處理廠的集水井的泥砂非常難以清理。設計時應考慮在提升泵出口設置沖洗旁路和引用曝氣沉砂池風機的風管到集水井，對集水井定期進行沖洗，將泥砂提升到沉砂池進行處理。同時沉砂池至少為兩系列，在事故時，也易於在不停機的條件下進行檢修清砂。
根據《城鎮給水排水技術規范》要求，進水應進行水質監測。水質監測的自動取樣儀的取樣口設於細格柵之前，隨著運行時間的延長，取樣管的吸口經常會被大的雜質堵塞，影響自動取樣儀正常運行。經細格柵攔截後的污水中大顆渣大大減少，因此，在設計時，應考慮將自動取樣儀取樣點設於細格柵之後。
在調試曝氣沉砂池設備時，主要檢查除砂機的運行平穩性。在設備沿軌道運行過程中，會出現軌道跳培卜躍的現象，經過分析認為，每條軌道一般由幾段組成，兩條軌道的幾段不易平行，造成除砂機行進時跑偏，軌道輪在自行調整情況下，出現抖動現象。在《城市污水處理廠工程質量驗收規范》對兩軌中心距、兩軌頂面高差、軌道接頭錯位進行了安裝誤差要求，但對每一根軌道配鎮穗的直線特性沒有規定，因此應在設計的安裝圖中增加相關部分的安裝誤差要求。在發現該現象後，可以通過調整每條軌道的直線特性而得以解決。如果設計採用將軌道與埋件直接連接的方式，則無法進行下一步的處理；因此建議設計應要求設備軌道採用壓板的連接方式，方便設備調試進行調整。
在調試過程中，粗、細格柵的柵渣都非常易於掉落到輸送設備之外，通過現場調整，發現格柵落渣區域大於輸送設備的寬度，無論如何調整，都不能保證將柵渣完全收集。增加一條柔性收集板，將格柵出渣口下沿與輸送設備銜接。但設備一般並不配帶該柔性收集板，因此建議設計時就要充分考慮。
在安裝和調試閘門及堰門類設備時，施工及調試人員易產生閘門、堰門不用檢查、調試的想法，經常忽略閘門及堰門的安裝和調試。造成閘門軌道旅運安裝的精度不能滿足要求，甚至左右兩條軌道偏差巨大，隨著閘門的提升，閘板甚至跳出軌道；或者在閘板啟閉過程中，閘板隨著軌道逐步傾斜，造成閘板卡在軌道內，增加開啟難度。閘門軌道槽在閘門安裝完畢後，導軌旁的密封不到位，漏水嚴重，影響閘門使用功能。而設計要求採用二次灌漿方式密封，因預留導軌兩側的空間偏小，無法良好處理。建議設計應在導軌兩側留足100～150mm的空間進行二次灌漿。
3.2生化處理部分
該工程採用多點配水改良A2/O生化處理工藝。生化池選擇區、厭氧段、缺氧段採用立式渦流攪拌機進行攪拌，好氧區採用無終端循環流池型，內設管式微孔曝氣器進行曝氣。分別在選擇區、厭氧段、缺氧段設置不銹鋼堰門，通過調節各區域堰門開度調整各處理單元進水量。
該工程的調節堰門長度有3.5m、2.5m、1.5m三種規格，材質均為SS304，採用手動啟閉機啟閉。安裝過程中，發現堰長3.5m的堰門，與池壁不能很好吻合。調查分析發現，與調節堰接觸的3.5m長的牆面存在不平整現象；預埋埋件時，該組埋件表面平整度未控制；同時供貨設備因長度較長，在生產及運輸過程中易產生邊形。以上幾方面原因造成安裝完成後，進行清水聯調時，幾台堰門根本無法形成有效的密封，進水量較小的情況下，進水都從堰門旁滲入生化池內。通過調整堰門的橡膠密封高度，重新對門框與埋件之間的空隙進行二次灌漿。處理後，堰門的滲漏大大減小，但仍不能滿足最大正向工作水頭時泄漏量≤1.25L/min·m，對運行控製造成影響。工藝設計對結構專業應有相關平整度、垂直度要求，則能很好的實現專業銜接。在實際操作過程中發現，寬度超過2m的堰門不易控制閘門的垂直度，垂直度調整好以後，啟閉幾次垂直度就會改變，造成閘板傾斜，啟閉不順暢。從現場運行情況看，在調整各堰門開度時，一般根據操作人員的經驗進行調整，實際控制誤較大。設計應在堰門板旁用醒目的標識漆標上精度為cm的水位刻度，可為操作人員帶來便利。同時在設計過程中應充分利用堰門500mm的可調高度，將進水堰門的寬度減小，減小利用水位刻度計算出水量誤差。採取該措施後，可降低由於堰門太長造成的設備變形的風險以及減小結構施工誤差對設備安裝的影響。
3.3二沉池
該污水處理廠採用周進周出的輻流式二沉池，在調試過程中極易出現出水不均勻現象，運行過程中出現厭氧污泥漂浮現象。除了在運行過程加強排泥措施外，施工和單機調試過程同樣要對下面進行關注。
（1）輻流式二沉池的圓度要密切關注，控制在規范要求的范圍內，否則太大的誤差，造成吸泥管與池周的間距變化太大，甚至需要切除部分排泥管。
（2）輻流式二沉池全池底面的水平誤差控制在5cm以內，基本能夠通過刮泥機調節到位，但超過該數值，達到10cm時，必然影響排泥管的坡度，造成排你不暢，最終造成運行時，產生厭氧現象。
（3）出水不均勻，主要是由於出水堰安裝精度不滿足要求。在現場調試式，採用先初調水平度，在滿水實驗時，將水位調控到出水水位，進行二次精調，現場調試表明，全池水平度精度可以控制在1mm以內，遠遠高於規范要求。
3.4結論
污水處理工程的成功運行，與設計、施工、調試及運行管理都有關系，只有在各個環節都要進行精細的工作，才能讓最終的運行管理更加方便。
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B. 請問現在污水處理軟體主流的有哪些，我們想做污水廠全廠模擬，不要那種小軟體，GPS-X 和Biowin 有啥區別啊

為什麼選擇GPS-X模擬抄軟體？

GPS-X是第一個商業化的污水處理廠動態模擬軟體，仍然是今天首選的解決方案。

它的最主要的一個優勢是可以實現在線模擬。

GPS-X的優點

·污水進水特徵顧問：在進行模擬以前驗證你的進水數據的精度和一致性。

·快速顯示區域：你需要的工程參數可以自動的總結並顯示，實時的更新，只要簡單的一個點擊就可輸出到Excel文件。

·動態模擬：GPS-X提供污水處理模擬領域最快速的動態模擬，能快速的完成其它模擬軟體需要長時間才能完成的模擬工作。

·用戶界面：直觀，友好。

·綜合的污水處理廠單元工藝模型庫（下圖）：提供給用戶設計和優化各種污水處理工藝的建模工具，包括MBR, IFAS, UASB,反消化濾池,污泥預處理，厭氧消化，以及先進的側流工藝的全污水處理廠的工藝模型以及先進的側流工藝的全污水處理廠的工藝模型。

C. 污水處理廠的曝氣池 空氣管系統計算

告訴你，最簡單的辦法：橡膠模的材質，空氣阻力系數，管道的材質，等要參考。專一般要求曝氣屬盤的供氣量，因為氧占空氣的（21%、20°環境下）1m2 需多少個盤。有進水COD 的系數核算。方法有多種。（你在需氧量計算核算）留一點餘地。風機採用變頻器。根據溶解氧來調整風機的出氣量。你的布置圖是理論進水，最好你預訂的曝氣器廠家，告訴他，你的COD,面積等現況，需多少個盤，耗氣量/個。廠家會留餘地的。
許多設計院的設計與廠家都有差別，按照曝氣器廠家為准，效核。廠家要付責任的。設計院是不負責任的。它總要找理由推脫。
這點請你參考。

D. 數學建模題求解——污水處理曝氣池過程優化問題

關於水污染的話題不斷被提起，2014 年 9 月有媒體曝光內蒙古和寧夏交界 處的騰格里沙漠存在企業非法排污現象，已對周圍環境造成污染，由此引起大家 對水污染嚴重程度的廣泛關注和民眾環保意識的覺醒。 污水處理被廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、 醫療、餐飲等各個領域。活性污泥法是污水處理的常用方法，據報告 95%以上的 城市污水和 35%以上的工業廢水採用活性污泥法處理。曝氣池是所有活性污泥法 的心臟，其作用是攪拌混合液使泥、水充分接觸和向微生物供氧。一種攪拌方式 是使同時進曝氣池的泥和水充分混合並一直保持到流出池子，而不和已在池中的 混合液相混以免發生短路現象。曝氣池採用長條形就是以保證同時入池的泥和水 都同時出池，使同時入池的廢水有相同的曝氣時間。 化學需氧量（COD，Chemical oxygen demand）是污水處理最重要的處理指 標，用來表明在出水或純凈水中還有多少殘留的有機污染。某污水處理廠採用活 性污泥法，記錄了曝氣池工段2014年上半年的主要參數值：進水流量、入口COD、 溶解氧、鼓風機風管壓力、活性污泥濃度、鼓風機出口閥開度、鼓風機入口閥開 度、氧化還原點位、出口 COD 等；典型的 COD 等參數每半小時為一個歷史記 錄周期；流量、開度等其他參數每 10 分鍾一個歷史記錄周期。具體數據參見附 件 1 和附件 2。 問題一：延遲估計問題。分析原有數據中各個參數對出口 COD 的時間延遲 關系，並進行結果輸出。 問題二：參照前一個問題的結果，建立各個參數對 COD 的非線性預測模型。 問題三：參照前兩個問題的結果，為了使 COD 的值降低到 35，應該怎麼調 節各個參數。其中如果 COD 值已經達到 35，則不需要調整其他參數。

E. 污水處理廠曝氣量怎麼計算

計算公式：O2 = 0.001aQ(So－Se)－c△XV+b[0.001Q(Nk－Nke)－0.12△XV]－0.62b[0.001Q(Nt－Nke－Noe)－0.12△XV] (6.8.2)

曝氣系統的核心部件曝氣泵的吸入口可以利用負壓作用吸入氣體，所以無需採用空氣壓縮機和大氣噴射器。高速旋轉的泵葉輪將液體與氣體混合攪拌，所以無需攪拌器和混合器。

由於泵內的加壓混合，氣體與液體充分溶解，溶解效率可達80~100%。所以無需大型加壓溶氣罐或昂貴的反應塔即可製取高度溶解液。

氣液比約為1:9(吸氣量為8-10%),串聯使用可以增加吸氣量。一台GLM(B)系列曝氣泵即可進行氣液吸引、混合、溶解並直接將高度溶解液送至使用點。

過泵流量 1-50 M3/H；處理水量1-150 M3/H 。因此，使用GLM(B)系列曝氣泵，可以提高溶氣液製取效率、簡化製取裝置、節省場地、大幅降低初次投資、節省運行成本及維護費用。

(5)污水廠曝氣計算機建模擴展閱讀

處理污水的方法

1、一級處理

主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。

2、二級處理

主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質（BOD，COD物質），去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准，懸浮物去除率達95%出水效果好。

3、三級處理

進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。

F. 污水處理廠自動化系統的分析與應用

一、引言
水是人類生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分，隨著科技水平的飛速發展和人類生活水平的巨大提升，對於潔凈的優質的水源的需求也不斷急劇釋放。為建設可靠、穩定、先進、經濟以及可擴展的合理的水處理自動化系統成為工程界和城市水行業營運管理部門共同關心的問題。微電子、通信、計算機技術的發展大大提高了水處理控制系統的信息化和智能化程度，與3C技術相結合的PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統的核心控制器，其與開放的網路通信系統一起，共同推動著水處理自動化系統的智能化程度的發展。
水處理行業主要分為凈水處理和污水處理兩大部分。凈水廠控制系統通常分為水廠調度系統、加葯間（加氯間）PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作，通過有線網路進行通訊，將所有的數據信息送到水廠調度室進行處理，或將一部分數據通過調度系統以無線（或有線）通訊的方式送到城市的調度中心。對於污水處理來說，要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程，由於污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講，整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站，站與站之間通過控制器層網路或信息層網路相連，然後全部連接到總控室，總控室的多台計算機、工作站和圖形站都用信息層網路連接，這樣和現場控制站構成了集中管理，分散控制，高速數據交換的工廠級自動化網路[1].PLC自控系統是水處理廠的控制核心部分，對其合理的選型和設計，對污水廠能否高效、自動化的運行非常重要。然而，PLC網路又是其中的重中之重，網路的好壞直接影響到污水廠的正常運行。
二、系統構成
污水處理廠自控系統一般包括污水廠部分和廠外泵站部分。監控系統通訊網路和PLC是污水處理自動化系統的核心組成部分，它們的性能對污水處理自動化系統會起到決定性的作用[2].根據污水處理自動化本身的特點和監控需求選擇合適的PLC及通訊網路是保證污水處理自動化系統性能的重要因素。
通信網路：
在污水處理自動化系統的結構上，國內在管理體制上主要採用三級管理，即監控總中心、區域監控分中心和監控站。由於監控站不直接對污水處理廠的外場設備進行直接控制，因此工程界按照系統結構的劃分把監控系統劃分為信息層、控制層和設備層。
第一層為信息層，主要負責大量信息及不同廠家不同設備之間的信息傳輸，工業乙太網Ethernet為目前較常用的一種信息網路，世界各大PLC生產廠商均支持工業乙太網，並且他們在原有TCP/IP的基礎上，相繼開發出實時性更高的工業乙太網，如歐姆龍和羅克維爾支持的Ethernet/IP，施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。由於Ethernet的信息量大，因此在污水處理廠自動化系統中乙太網主要用於各個控制分站與監控中心的數據傳輸，包括各種感測器數據等大量歷史數據信息。
第二層為控制層，主要採用現場匯流排組成隧道區域控制器網路，其特點是由於採用了標准匯流排組網，既能滿足實時通信的要求，又具有開放協議的標准介面，能在匯流排上方便的掛接各種外場設備，有利於監控系統的擴展。目前，現場匯流排有40多種，在污水處理廠自動化系統中應用的現場匯流排主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他們的共同特點是高速、高可靠，適合PLC與計算機、PLC與PLC及其它設備之間的大量數據的高速通訊。為使系統的穩定可靠，控制層的網路結構多採用環網的方式組成，包括線纜型和光纖作為傳輸介質，具體組網將在後面作出實例說明。
第三層為設備層，這一層用於PLC與現場設備、遠程I/O端子及現場儀表之間的通訊，它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等，其中DeviceNet已經成為工業界的標准匯流排而得到了廣泛的應用，而Profibus/DP雖然沒有成為標准，但是它的應該也相當廣泛。
值得指出的是，近來年乙太網的廣泛應用使得人們把目光投向了現場匯流排上來，工業乙太網是否最終將取代現場匯流排仍然是一個爭論的話題。然而，不論是Ethernet/IP還是Modbus-TCP/IP，乙太網在一些重要的性能指標上仍然無法具有現場匯流排的特點和優勢。從本質上來講，乙太網的載波幀聽沖突監測CSMA/CD的訪問方式，實時性並沒有現場匯流排採用的令牌匯流排和令牌環的訪問方式高，不論人們採用何種方式，如協議封裝、分時訪問控制等，都只能改善乙太網的實時性，起不到本質的改變。在當前技術還未完全成熟之前，現場匯流排應用於控制層，是一個積極和穩妥的選擇。隨著乙太網技術的不斷發展，今後其取代現場匯流排而用於控制層也是很有可能的。
監控分中心及上位監控軟體：
監控分中心一般將設置多台SCADA工作站（工控機）。分別用於水廠調度系統、加葯間（加氯間）、濾站、送水泵房等監控，完成污水廠內各種設備的狀態顯示、自動控制、半自動控制、列印報警、分析報表等工作。同時，監控分中心還將設置了多台伺服器，為其它計算機提供支援和與監控總中心進行通信。
PLC的選擇：
施奈德（Schneider）、西門子（Siemens）、歐姆龍（Omron）、羅克維爾（Rockwell）、通用電氣（GE）是全球五大PLC製造廠商和整體方案的提供者，他們的產品面向各自不同的領域，其中在污水處理自動化系統的應用方面，又以羅克維爾、歐姆龍和施奈德的應用最為廣泛。
污水處理自動控制系統對PLC的性能提出了更高的要求，作為污水處理自動控制系統的核心控制器，其必須具備以下幾大功能特點：首先本身必須穩定可靠，並具有預先處理數據和集中傳輸數據的能力，具有較高的故障保護能力；其次，控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區的基本控制任務，即使監控站或者監控中心因故障停止運行，相鄰區域的控制器也能交換數據信息；再次，當某控制站的控制量出現變化時，可按預定方案和程序採取相應的演算法，對相關區域的控制對象，比如泵或者加葯系統等做出相應的調整。因此，它必須至少有如下功能模塊，數據採集存儲處理功能（實現集中和獨立工作方式，尤其是在獨立控制時能與相鄰控制器實現數據交換）；通信功能、容錯功能、自動診斷功能和本地操作功能（即能帶觸摸屏）。
必須綜合考慮整個監控系統的性能要求和自然條件以及運營周期對設備的要求進行選擇，尤其在極端氣候和惡劣環境狀況條件下或較大規模的污水處理廠，需要選擇性能更好的雙機熱備冗餘的PLC，如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列；區別在於Omron的雙系統是在一個底板上實現，而Siemens等是兩個底板通過光纖連接，會在一定程度上佔用控制櫃的空間，但他們的配置都很靈活，可以任意實現雙CPU雙電源、雙CPU單電源、單CPU單電源多種冗餘結構。
在一般的環境狀態的時候或較小規模的污水處理廠，多採用標準的機型作為現場控制器，如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等；他們都支持工業乙太網和多種現場匯流排，控制方式採用遠程帶CPU的智能分布式結構，系統開放性和兼容性強，豐富的I/O及高功能模塊，完全滿足污水處理自動控制系統對信號處理的要求。
三、應用案例
下面以天津咸陽路污水處理廠為例[3]，具體說明污水處理廠自動控制系統的組成，控制系統拓撲圖如圖一所示：
信息層：咸陽路污水處理系統因其分布面積較大，廠區內共有5個PLC分站：預處理系統分控主站PLC1、生物處理系統分控主站PLC2、污泥處理系統分控主站PLC3、出水及雨水系統分控主站PLC4和污泥消化系統PLC5，使用的CPU均為OMRON的CS1H-CPU66H.該功能層實現污水處理廠各單元過程所有過程參數、設備運行狀態及電氣參數的數據採集，單元過程及設備的控制，並通過OMRON網路模塊CS1W-ETN21，和中央控制室通過赫斯曼太網交換機，組成100M光纖以太環網，向監控層傳送數據和接受監控層控制指令。在中控室中，作為工業乙太網結點的系統數據伺服器、兩台工程師/操作員站計算機、列印機、UPS電源及監視屏等設備，其主要職能是進行系統中的信息交換與信息顯示及控制。該層通過上位監控軟體實現對主要工藝設備的控制和調度，對污水處理全過程中的工藝參數進行數據採集、監控、優化和調整，對主要工藝流程進行動態模擬和趨勢分析、實時數據處理和實時控制，在控制組態上實現各種常規與復雜的優化控制、專家控制、模糊控制等先進的智能控制。同時，功能強大與穩定的實時和歷史資料庫亦通過乙太網成為上下層間的信息通道。污水廠中控室控制站還通過RIAMBView和信息中心、便攜計算機及廠外泵站（咸陽路泵站、密雲路泵站）等處進行遠程通訊，RIAMBView具備遠程數據服務（最適合SCADA）功能，通過寬頻接收或發送相關數據，實現遠端對部分實時畫面、進程資料庫的訪問。
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G. 污水處理廠曝氣量怎麼計算

生物反應池中好氧區的污水需氧量,根據去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求,宜按下列公式計算：
O2 = 0.001aQ(So－Se)－c△XV+b[0.001Q(Nk－Nke)－0.12△XV]
－0.62b[0.001Q(Nt－Nke－Noe)－0.12△XV] (6.8.2)
式中：O2—污水需氧量（kgO2/d）；
Q—生物反應池的進水流量（m3/d）；
So—生物反應池進水五日生化需氧量濃度（mg/L）；
Se—生物反應池出水五日生化需氧量濃度（mg/L）；
△XV—排出生物反應池系統的微生物量；（kg/d）；
Nk—生物反應池進水總凱氏氮濃度（mg/L）；
Nke—生物反應池出水總凱氏氮濃度（mg/L）；
Nt—生物反應池進水總氮濃度（mg/L）；
Noe—生物反應池出水硝態氮濃度（mg/L）；
0.12△XV—排出生物反應池系統的微生物中含氮量（kg/d）；
a—碳的氧當量,當含碳物質以BOD5計時,取1.47；
b—常數,氧化每公斤氨氮所需氧量（kgO2/kgN）,取4.57；
c—常數,細菌細胞的氧當量,取1.42.
去除含碳污染物時,去除每公斤五日生化需氧量可採用0.1.2kgO2.

H. 數學建模污水處理問題

問題1.假設該工廠利用的是類似於沉澱法的處理，即污物處理按二項分布沉澱。有得到處理率為P=10％/小時，剩餘率H=1－P=90%
一天有24小時，則留下（90％）^24的污物＝7.98％
設T時間長度剩餘一半，有H^T=50％，推出T＝6.5788小時
問題2.設其容量為V，為保持池中容量的平衡，流入量始終要等於流出量，即每小時流出的處理水和提取物共100KG
設容器中有水含污物V2，水V1，處理完污物V3（V3+V2+V1=V）,這次排除的量分別為處理完污物V3，水含污物(100-V3)/(V2/(V1+V2)),水(100-V3)/(V1/(V1+V2))，其中V3=(V3＋V2)*10%
每小時流入100KG的污水，增加量中dV1＝100×0.4，dV2＝100×0.6，由於沉澱概率按二項分布，設原容器中有水含污物Q2，水Q1，處理完污物Q3,所以一小時後，V3=Q2*0.1+dV2*0.1,V2=Q2*0.9+dV2*0.9,V1=V-V3-V2
N小時後V2=Q2*0.9^N+dV2*(0.9^(N-1)+0.9^(N-2)……＋0.9^1)
化簡後V2=Q2*0.9^N+dV2*((0.9(1-0.9^(N-1)))/(1-0.9))
數據分析：取lim(N趨於無窮)V2=dV2*9=100*0.6*9=540KG