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    目前采用的最新的 BioWin3.0 是污水处理工艺模拟方面的一个重要进展。BioWin 模型
的动力学参数和化学计量参数已经通过大量的研究和工程应用得到校正。因此，在工程
应用时模型校正的工作量大大减少。  

    2、BioWin 应用现状  

    BioWin 作为有用的模拟工具已经在污水处理的许多方面获得了广泛应用[3]。如在污水
处理工艺设计、评估和比较中利用 BioWin 进行模拟可以使工作量大为减少，起到事半功
倍的效果；在工艺运行中，利用 BioWin 进行模拟可以诊断和优化污水处理厂各种因素的
变化对处理效果的影响。  

    在纽约市生物脱氮除磷升级改造项目中，通过使用 BioWin 模拟确定生物脱氮除磷升级
改造对四个污水处理厂脱氮能力的影响并估计出水总氮可能的最高值。结果显示 BioWin
模拟的预测值与后来实测值很接近。  

    在全污水处理厂工艺优化过程中，BioWin 起了关键作用。2005 年，为改造美国乔治亚
州 F.WayneHill 水资源中心的污水处理设施，利用 BioWin 工艺模拟软件，在水资源中心
对以下运行情况评价的基础上，开发了该中心污水厂的模拟模型——全污水处理厂模型
的结构。 

这些运行情况包括：采用或不采用初沉池、不同的运行结构和生物反应池的季节优化、
金属盐的投加点和投加量的影响/优化、固体处置和回流影响、DO 优化、暴雨流模拟和
部分厂关闭的评价。这个应用实例显示了如何建立一个全厂模型，以降低运行和维护成
本并产生高质量的出水水质。  

    在北京市高碑店污水处理厂四系列改造过程中，北京排水集团甘一萍等采用数学模拟
技术建立了高碑店污水处理厂四系列的工艺模型，对当时的运行情况进行了模拟分析，
在此基础上提出了提高脱氮效果的改造方案。针对脱氮效率不高的问题，研究组对延长
缺氧段并保证好氧段的硝化效果进行了详细的模拟分析，最终确定了改造方案的核心内
容。改造后运行稳定时的脱氮效率明显提高，与预期效果基本一致，证明了数学模拟技
术的可靠性和实用性。该例主要说明了运用数学模拟技术可以对现有工艺进行分析和诊
断，找出运行中存在问题的关键原因，并针对易于改善和改造的条件进行模拟分析，最
终确定工艺优化和改造方案。  

    三、BioWin 对脱氮除磷中试系统的模拟  

    1、模型建立  

    本文针对处理规模为 144 吨/日的污水脱氮除磷中试系统进行模拟，该系统为强化生物
脱氮除磷工艺，采用预缺氧—厌氧—缺氧—好氧—缺氧—好氧的模式运行。进水方式为
两点式进水，其中 85%直接进入厌氧池，15%进入预缺氧池，同时进入预缺氧池的还有
回流比为 100%的回流污泥。内回流比为 300%，剩余污泥从好氧池末端排出。