Wu, X., Yang, Y., Wu, G., Mao, J., Zhou, T. (2016). Simulation and optimization of a coking wastewater biological treatment process by activated sludge models (ASM). Journal of Environmental Management 165, 235–242. (link)

Título

Simulation and optimization of a coking wastewater biological treatment process by activated sludge models (ASM)

(Simulação e otimização de um processo de tratamento biológico de efluentes de coque por modelos de lodo ativado (ASM))

Resumo

Applications of activated sludge models (ASM) in simulating industrial biological wastewater treatment plants (WWTPs) are still difficult due to refractory and complex components in influents as well as diversity in activated sludges. In this study, an ASM3 modeling study was conducted to simulate and optimize a practical coking wastewater treatment plant (CWTP). First, respirometric characterizations of the coking wastewater and CWTP biomasses were conducted to determine the specific kinetic and stoichiometric model parameters for the consecutive aeration-anoxic-aeration (O-A/O) biological process. All ASM3 parameters have been further estimated and calibrated, through cross validation by the model dynamic simulation procedure. Consequently, an ASM3 model was successfully established to accurately simulate the CWTP performances in removing COD and NH4–N. An optimized CWTP operation condition could be proposed reducing the operation cost from 6.2 to 5.5 €/m3 wastewater. This study is expected to provide a useful reference for mathematic simulations of practical industrial WWTPs.

TRADUÇÃO LIVRE

Aplicações de modelos de lodo ativado (ASM) na simulação de estações de tratamento biológico de efluentes industriais(ETEs) ainda são difíceis devido aos componentes refratários e complexos nos afluentes, bem como à diversidade de lodos ativados. Neste estudo, um estudo de modelagem ASM3 foi conduzido para simular e otimizar uma planta prática de tratamento de águas residuais de coque (CWTP). Primeiro, as caracterizações respirométricas das águas residuais de coque e biomassas CWTP foram conduzidas para determinar os parâmetros de modelo cinético e estequiométrico específicos para o processo biológico consecutivo de aeração-anóxica-aeração (OA/O). Todos os parâmetros do ASM3 foram posteriormente estimados e calibrados, através de validação cruzada pelo procedimento de simulação dinâmica do modelo. Consequentemente, um modelo ASM3 foi estabelecido com sucesso para simular com precisão os desempenhos da CWTP na remoção de COD e NH 4–N. Uma condição de operação de CWTP otimizada poderia ser proposta reduzindo o custo de operação de 6,2 para 5,5 €/m 3 de águas residuais. Espera-se que este estudo forneça uma referência útil para simulações matemáticas de ETARs industriais práticas.

Artigo publicado no site ScienceDirect, no Journal of Environmental Management.