动态污水处理厂模拟与 STOAT
什么是 STOAT,我与它有什么关系?
STOAT,即 Sewage Treatment Operation Analysis over Time 的缩写,是一款用于动态污水处理厂模拟的软件,90 年代初由 WRc, Swindon/GB 开发。
我接触它是在 2000 年中期——EnviaTec GmbH 成立后不久——当时我们从莱茵兰-普法尔茨的一家知名制药公司获得了一个污水台账的委托。委托方在使用我们的污水台账积累了一些经验后,向我们提出能否委托我们对其运营中的污水处理厂进行模拟。提出此要求的背景是,我们的污水台账已经包含了到达处理厂的各污水子流在流量和性质方面作为模拟所需的所有输入信息。
这让我们备受鼓舞,而且人在关键时刻总觉得自己无所不能,因此我们同意着手开展污水处理厂的模拟。但很快就显现出,仅凭我们的“现有资源”实在难以胜任这项工作。于是唯一的选择就是采用商业现成的软件包。
可用于污水处理厂模拟的软件种类繁多。由于我们的污水台账在很大程度上基于 Microsoft 的软件(MS Access、Excel、Word,借助 Visual Basic 互联),在权衡了各可用解决方案的利弊后,我们选择了由 WRc 提供的 STOAT 软件包。该软件与我们基于 Microsoft Office 方案的污水台账几乎无缝兼容。
我们设法在约定期限内完成了一次模拟。但模拟质量大不令人满意。从今天看来,主要缺陷是有机物和氮组分的分级存在错误。
我与 STOAT 的经验
尽管最初的表现并不令人鼓舞,我们仍继续使用 STOAT 进行污水处理厂模拟。我们从错误中吸取教训,随着每次新的模拟,结果不断改进。这主要归功于开发了用于表示处理厂进水(包括按照活性污泥模型要求进行的分级)以及对处理厂运行进行模型化解释的程序流程。随着在模型校准方面经验的积累、对处理厂内污水量与物质流更深入的收支分析以及针对性地使用用于控制与调节的模型模块,STOAT 的模拟工作变得越来越顺手。所有这些当然也惠及了我们的委托方。一个重要的帮助是,我从一开始就记录了所有关键的工作步骤和所选设置。这些记录构成了我撰写 STOAT 手册的出发点。
直到 2010 年,STOAT 是收费软件。许可证费为 10.000 英镑。如今 STOAT 免费软件,即可免费使用。但该软件包仍由 WRc 维护和开发,因此与开源软件不同,STOAT 的程序代码并未公开,用户也不能对其进行修改。对此,WRc 保留权利。
正如预期的那样,自从将 STOAT 作为免费软件公开后,其用户群显著扩大。