污水厂曝气优化与净减排研究 教学数据说明

本包为合成教学数据，不对应真实污水厂；生成公式不是经校准的生化过程模型。
数据用于练习提出问题、选择方法和检验结论，不能据此声称发现真实运行规律。
研究对象为三座虚构城镇生活污水厂，均采用带缺氧区的活性污泥脱氮工艺。
时段：2024-01-01 至 2025-12-31，日界线均为北京时间 00:00。
P01 和 P02 在不同日期降低 DO 设定；P03 未开展试点。改变运行方式并非随机分配。
P01 同期更换鼓风机；P03 不是天然可用的对照厂，需要检验可比性。

一 daily-operation.csv
plant_id：厂编号；date：日期；mode：baseline 常规运行或 low_do 低 DO 试点。
flow_m3_d：该日生物处理段处理水量，m³/d；temperature_c：该日平均水温，℃。
influent_cod_mg_l、influent_tn_mg_l、influent_nh4_n_mg_l：进水日混合样浓度，mg/L。
do_setpoint_mg_l、do_mean_mg_l：设定 DO 和日平均实测 DO，mg/L。
aeration_kwh_d：该日鼓风曝气用电量，kWh/d，不是全厂用电。
effluent_nh4_n_mg_l、effluent_tn_mg_l：出水日混合样浓度，mg/L。
external_carbon_kg_d：该日外加碳源商品质量，kg/d；未提供其生产碳足迹因子。
其他工艺参数及小时级动态未提供，不能假定材料足以标定任意过程模型。

二 n2o-campaigns.csv
每行是一个 24 小时监测日的生物处理段 N2O 排放估计，日期可与日运行表连接。
n2o_n_kg_day_est：以氮计的 N2O 排放，kg N2O-N/d；不是 kg N2O/d。
由多点尾气监测向整个生物处理段扩展估计，不包含出水进入受纳水体后的排放。
sensitivity_low、sensitivity_high：估计值的 0.75 和 1.25 倍，为课程设置的测量及空间外推敏感性端点，不是置信区间、分位数或独立观测。
calibration_batch：同一厂同月测量批次；校准偏差可能在批次内共享，不能默认为各日独立随机误差。
selection_reason：routine 为定期监测；high_nh4_followup 为试点后高出水氨氮时追加的监测。样本并非全年随机抽样。
未监测日不表示零排放。不能把同一监测值复制到多天后当成多个独立测量。

三 events.csv
试点日期、DO 设定变更和同期设备变更，需与运行数据共同解释。

四 assessment-settings.csv
课程内部运行目标：至少 95% 的有效日同时满足 NH4-N ≤ 3 mg/L 和 TN ≤ 12 mg/L。
这是本教学项目的自定义目标，不代表任何法定排放标准；学生应说明评价时段、分母与工况覆盖。
购电排放因子固定为 0.55 kg CO2e/kWh，属于情境假设，不对应某地区实际电网。
N2O 的 GWP100 取 IPCC AR6 表 7.15 的 273；采用以氮计排放时，需先用 44/28 换成 N2O 质量。
0.55 的情境敏感性范围设为 0.25—0.75；它不是概率分布或置信区间。
计入曝气购电和生物处理段 N2O 只能得到所选边界的结果。外加碳源已有用量，但生产排放因子未给；污泥、CH4、受纳水体及其他环节也未计量。研究须说明这些缺口怎样影响“净减排”的结论。

五 文献起点
IPCC 2019 Refinement Volume 5 Chapter 6（核算口径及局限，尤其 §6.3）。
https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/pdf/5_Volume5/19R_V5_6_Ch06_Wastewater.pdf
IPCC AR6 WGI Chapter 7 Table 7.15（N2O GWP100）。
https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/chapter/chapter-7/
The trade-off between N2O emission and energy saving through aeration control based on dynamic simulation of full-scale WWTP, Water Research 223 (2022), 118961.
https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118961
论文是研究起点，不是本数据生成依据或通用参数来源；学生自行检索、阅读和核实适用条件。
