写一个actived sludge model(ASM)中好氧池的python代码。要求代码可以输入好氧池参数、可以输出水质参数多日变化情况
时间: 2023-09-15 22:05:59 浏览: 145
大数据-算法-活性污泥数学模型ASM1水质特性参数研究.pdf
### 回答1:
# 以下是Python代码:def ASM_model(COD, BOD, TSS, pH):
# 计算水质参数变化的模型
COD_trend = COD * (1 - 0.5 * BOD)
BOD_trend = BOD * (1 - 0.2 * TSS)
TSS_trend = TSS * (1 - 0.3 * pH)
pH_trend = pH * (1 - 0.1 * COD)
return COD_trend, BOD_trend, TSS_trend, pH_trend
### 回答2:
对于好氧池的活性污泥模型(ASM),我们可以使用Python编写代码来模拟其水质参数的多日变化情况。以下是一个简化版本的代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def asm_simulation(days, influent_flow, influent_cod, influent_nitrogen):
# 好氧池参数
volume = 1000 # 好氧池容积(m^3)
sludge_concentration = 3000 # 活性污泥浓度(mg/L)
# 初始化水质参数
biomass = [sludge_concentration] # 活性污泥浓度
cod = [influent_cod] # 化学需氧量
nitrogen = [influent_nitrogen] # 氨氮
# 模拟多日水质参数变化
for day in range(1, days+1):
# 计算好氧池处理效果
cod_removal = min(0.7 + 0.3 * (1 - np.exp(-0.001 * biomass[day-1])), 0.9)
nitrogen_removal = min(0.5 * (1 - np.exp(-0.05 * biomass[day-1])), 0.8)
# 计算出流水质参数
effluent_cod = cod[day-1] * (1 - cod_removal)
effluent_nitrogen = nitrogen[day-1] * (1 - nitrogen_removal)
# 更新活性污泥浓度
biomass.append(biomass[day-1])
# 更新水质参数
cod.append(effluent_cod)
nitrogen.append(effluent_nitrogen)
# 绘制水质参数变化图像
plt.plot(range(days+1), biomass, label='Biomass')
plt.plot(range(days+1), cod, label='COD')
plt.plot(range(days+1), nitrogen, label='Nitrogen')
plt.xlabel('Day')
plt.ylabel('Parameter Concentration')
plt.legend()
plt.show()
# 输入好氧池参数
days = 30
influent_flow = 200 # 进水流量(m^3/d)
influent_cod = 200 # 进水COD浓度(mg/L)
influent_nitrogen = 10 # 进水氨氮浓度(mg/L)
# 执行模拟
asm_simulation(days, influent_flow, influent_cod, influent_nitrogen)
```
以上代码中的`asm_simulation`函数接受参数`days`(模拟天数)、`influent_flow`(进水流量)、`influent_cod`(进水COD浓度)和`influent_nitrogen`(进水氨氮浓度)作为输入,然后通过模拟计算活性污泥浓度、COD浓度和氨氮浓度的多日变化情况,并使用Matplotlib库绘制这些参数的变化图像。
### 回答3:
以下是一个简单的Actived Sludge Model(ASM)中好氧池的Python代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def asm_model(influent_flowrate, influent_bod_concentration, days):
# 模型参数
mu_max = 0.3 # 最大比生长速率
Ks = 20 # 半饱和常数
Y = 0.6 # 阳性生物的摄取系数
Kd = 0.1 # 细胞死亡系数
# 初始化水质参数数组
bod = np.zeros(days) # 可生化有机物浓度
ss = np.zeros(days) # 悬浮颗粒物浓度
# 初始条件
bod[0] = influent_bod_concentration
ss[0] = 30 # 假设初始悬浮颗粒物浓度为30
# 模型计算
for t in range(1, days):
bod[t] = bod[t-1] + influent_flowrate * influent_bod_concentration - mu_max * ss[t-1] * bod[t-1] / (Ks + bod[t-1]) - Y * mu_max * ss[t-1] * bod[t-1] / (Ks + bod[t-1])
ss[t] = ss[t-1] + mu_max * ss[t-1] * bod[t-1] / (Ks + bod[t-1]) - Kd * ss[t-1]
return bod, ss
# 输入参数
influent_flowrate = 100 # 进水流量(单位:L/day)
influent_bod_concentration = 200 # 进水可生化有机物浓度(单位:mg/L)
days = 10 # 模拟天数
# 运行模型并获得结果
bod, ss = asm_model(influent_flowrate, influent_bod_concentration, days)
# 输出水质参数多日变化情况
print("Days\tBOD\tSS")
for t in range(days):
print(f"{t+1}\t{bod[t]:.2f}\t{ss[t]:.2f}")
# 绘制水质参数多日变化曲线
plt.plot(range(1, days+1), bod, label='BOD')
plt.plot(range(1, days+1), ss, label='SS')
plt.xlabel('Days')
plt.ylabel('Concentration (mg/L)')
plt.legend()
plt.show()
```
使用该代码,您可以输入好氧池的参数(进水流量和进水可生化有机物浓度),并得到水质参数(可生化有机物浓度和悬浮颗粒物浓度)在多日变化的情况。最后,代码还会输出水质参数的多日变化情况和绘制水质参数的多日变化曲线。请根据实际需求修改参数和期望的模拟天数。
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