سارا نظیف - دانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
یاسر خطیبی - دانشجوی دکتری مهندسی عمران- مهندسی محیط زیست، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
آناهیتا پورمحمدی - دانشجوی دکتری مهندسی عمران- مهندسی محیط زیست، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
علی خواجویان - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران- مهندسی محیط زیست، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

به‎دلیل تغییرات پیوسته مشخصات کمی و کیفی فاضلاب ورودی به تصفیه خانه فاضلاب، ارزیابی عملکرد تصفیه خانه و اتخاذ استراتژی های مناسب و به‎هنگام ضروری است. اولین گام برای ارزیابی و بهبود عملکرد تصفیه خانه ها، مدل سازی تصفیه خانه است. در سال های اخیر استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی و مدل های ریاضی برای مدل سازی تصفیه خانه فاضلاب توسعه یافته است. کالیبراسیون مهم‎ترین قدم در مدل سازی به‎شمار می رود، زیرا که کالیبراسیون نامناسب نتایج را غیرواقعی و یا همراه با خطای زیاد نشان می دهد. هدف از این مطالعه کاربردی، بازتوسعه مدلBSM۱ ۱ و ارائه سناریوهای مختلف کالیبراسیون به‎منظور مدل سازی سیستم نهراکسیداسیون کاروسل در مقیاس واقعی است تا بتوان از مدلی با دقت بالا برای اهداف بعدی هم‎چون اعمال استراتژی های کنترل و بهبود عملکرد تصفیه خانه تحت شرایط بهره برداری مختلف استفاده کرد. مدل توسعه داده شده بر روی مدول ۵ و ۶ تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران پیاده سازی شد. پس از تعیین مدل های فرایندی مناسب برای واحدهای مختلف تصفیه خانه فاضلاب، کالیبراسیون مدل براساس پروتکلGMP ۲ و تحت دو سناریوی ۱) کالیبره کردن پارامترها به‎صورت یک‎باره و ۲) کالیبره کردن پارامترها به‎صورت گام به گام انجام شد. در هریک از سناریوهای ذکر شده، دو تابع هدف درنظر گرفته شده است تا اثر متغیرهای اصلی شامل COD ، TSS و TN و متغیرهای فرعی شامل X (MLSS۳ تانک هوادهی) و Xr (MLSS لجن برگشتی) درنظر گرفته شود. در فرایند کالیبراسیون از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی توابع هدف استفاده شده است. نتایج نشان‎داد که در کالیبراسیون استاتیک، میزان خطای متوسط همه متغیرها و نیز متغیرهای درنظر گرفته شده در تابع هدف در سناریو ۲ نسبت به سناریوی ۱ به‎میزان قابل‎توجهی کاهش می یابد که مقدار آن ها در سناریوی ۲ برای تابع هدف ۱ و ۲ به‎ترتیب ۸/۷%، ۸/۷%، ۲/۸% و ۳/۴% است. هم‎چنین با درنظر گرفتن تعداد متغیر بیشتر در تابع هدف، خطای تجمعی همه متغیرها کاهش می یابد. در کالیبراسیون دینامیک میزان خطای متوسط مدل در تخمین میزان TSS، COD و TN به‎ترتیب ۸/۲۹%، ۸/۱۹% و ۳/۱۰% به‎دست آمد.

مدل سازی تصفیه خانه فاضلاب, BSM۱, کالیبراسیون, نهراکسیداسیون کاروسل, تابع هدف کالیبراسیون