Modellkalibrering och validering
Enligt god modelleringssed föreslås en generell procedur för att kalibrera och validera modeller. Detaljerade beskrivningar av delmomenten och föreslagen arbetsgång för kalibreringsprocessen kan hittas i boken ”Guidelines for Using Activated Sludge Models” av Rieger et al. (2012). En kort sammanfattning av den föreslagna proceduren följer nedan.
1. Kalibrering
När simuleringsresultaten ligger utanför det angivna noggrannhetsintervallet är ett bra första steg att dubbelkolla data och att modellen är korrekt uppsatt i simuleringsmjukvaran. Om inga ytterligare mätningar eller ändringar görs i reningsverksmodellen kan parameterjusteringar göras manuellt eller automatiskt med hjälp av olika algoritmer för att få modellen att producera tillräckliga resultat. Enligt god modelleringssed bör modellparametrar kopplade till följande delar av modellen bör justeras i följande ordning:
- Parametrar kopplade till hydrodynamiken: hur vattenflödet modelleras inom verket och den resulterande omblandningen är de första parametrarna som kan övervägas att modifieras. Hydrodynamiken har mycket stor påverkan på dygnsvariationen av olika lösta koncentrationer. Spårämnesförsök är en bra metod för att undersöka flöden även om försöken kan vara svåra och tidskrävande att genomföra.
- Sammansättningen av inkommande vatten eller slamflöden (primär-, överskotts- och recirkulationsslam) kan justeras för att anpassa den simulerade slamproduktionen. Justering av slamflöden är i princip att korrigera slamåldern i systemet. Om tillfredsställande resultat inte kan nås kan det vara ett möjligt alternativ att modifiera reningsverksmodellen i detta läge, exempelvis genom att ändra inputmodellen.
- Parametrar för sedimenteringsmodellen är specifika för reningsverket som ska modelleras och behöver typiskt justeras när andra modeller än punkt eller ideala sedimenteringsmodeller inte är tillräckliga för projektbehovet.
- Delmodellerna för luftningen kan justeras, speciellt när DO-mätningarna inte är tillräckliga, vare sig det vore på grund av dåligt placerade sensorer eller inexakta data.
- Ändringar i biokinetiska parametrar bör vara de sista parameterjusteringarna som övervägs och bör endast ändras om det finns välmotiverade anledningar till detta från processynpunkt.
2. Validering
Aktivslammodeller av olika slag har använts sedan 1980-talet och generell modellvalidering har ökat med ökad användning av modellerna, dock behövs modellspecifika valideringstest för kritiska förhållanden beroende på målet med modelleringsprojektet (ex. vinterförhållanden, dynamiska simuleringar). Dessa situationer måste specificeras och de valideringsdata som används bör likna de förhållanden där modellen förväntas användas för prediktion. Valideringstester kan exempelvis inkludera:
- Ingenjörskontroller, jämförelse av modellresultat och mätdata för specifika variabler eller jämförelser med andra metoder (designtabeller, ekvationer etc.)
- Valideringskörningar med dataset för definierade specifika/kritiska förhållanden.