活性污泥数学模型的研究应用进展与问题讨论
11页1、活性污泥数学模型的研究应用进展与问题讨论 摘要:对间歇厌氧反应器、UASB反应器、复合式厌氧反应器和厌氧滤池污泥中的发酵细菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌的数量和生物相进行了分析,并观察了颗粒污泥的结构,剖析了影响厌氧颗粒污泥形成的因素。 关键词:硫酸盐有机废水 发酵细菌 硫酸盐还原菌 产甲烷 颗粒污泥 近年来,国外有很多关于数学模型在饮用水处理、污泥处置、各种污水处理等工艺中的应用报道。在活性污泥工艺众多的数学模型中,由原国际水质协会(IAWQ)(现已改称为国际水协会IWA)推出的活性污泥数学模型(ASM)发展最为成熟,应用最为广泛。但我国在该领域的研究起步较晚,在实际应用方面还相当滞后。目前国内仅有相当有限的关于模型应用的报道。本文重点讨论IAWQ活性污泥数学模型的特点及目前存在的问题,并结合笔者在研究中的体会,分析其在应用中的关键问题及其发展应用前景。 1 IAWQ活性污泥数学模型 1.1 IAWQ活性污泥数学模型简介为了鼓励环境科学家和工程师更广泛地把数学模型应用到废水生物处理系统的分析设计和运行管理中去,1983年,原国际水污染控制协会(IAWPRC)(国际水质协会IAWQ的前身)
2、组织了南非、丹麦、美国等五国专家组成活性污泥工艺模型课题组来完成活性污泥处理系统数学模型的研究。ASM课题组于1987年正式发表了技术报告,阐明了活性污泥1号模型(ASM No.1)的主要特性。它以矩阵的形式描述了污水中好氧、缺氧条件下所发生的水解、有机物降解、微生物生长、衰减等8种反应,模型中包含13种组分、5个化学计量系数和14个动力学参数1。ASM NO.1自推出以来得到广泛应用,但它的缺陷是未包含磷的去除。针对此问题,IAWQ专家组于1995年又推出活性污泥2号模型(ASM No.2),它包含了磷的吸收和释放,增加了厌氧水解、酵解及与聚磷菌有关的4个反应过程。因为生物除磷机理很复杂,所以ASM No.2非常庞大,它包含19种物质、19种反应、22个化学计量系数以及42个动力学参数2。该模型提出了包含化学需氧量(COD)、氮和磷去除过程在内的综合性生物处理工艺过程动态模拟理论,它不是生物除磷模型的最终方案,而是一种折中方案。1999年IAWQ专家组经过对1号模型应用中问题的修正,推出活性污泥3号模型(ASM No.3)。ASM No.3不以水解作用为重点、引入有机物在微生物体内的
3、贮藏及内源呼吸,以强调细胞内部的活动过程。ASM No.3与ASM No.1中主要现象是相关的,如以城市污水为主的活性污泥系统中的氧消耗、污泥产量、硝化和反硝化,但ASM No.2中的生物除磷在此不予考虑。ASM No.3包括13个组分,12个生化过程。ASM No.3仅考虑微生物转化过程,不包括化学沉淀,但基于ASM No.2(包含磷的吸收和释放过程)所提供的信息,很容易加入该过程3。1.2 活性污泥1、2、3号模型(ASM No.13)的比较ASM诸多版本的共同特点是它们均以Monod方程为基础,都是多维的并包含大量的动力学参数和化学计量系数,均以矩阵的形式描述生物反应过程。ASM No.1和ASM No.2在应用过程中都有一些限制,如他们都要求pH值接近中性并保持恒定;ASM No.1要求系统在恒定温度下运行,ASM No.2的实用温度要限制在中等范围,大概为1025,因为高温和低温状态下聚磷菌PAOS的特性尚不完全清楚,模型不一定能给出合理的预测,尤其是对于磷的去除。从ASM No.1到ASM No.2的最突出变化是生物量按反应过程进行了更为详细的划分,使其浓度不能简单地用分布
4、参数XB,M。描述。除了生物除磷过程外,ASM No.2还包含了两个“化学过程”,可以用于模拟磷的化学沉淀。ASM No.3与ASM No.1大致相同,只是在废水特征化这一重要方面作了改动,将重点从水解过程转移到有机物质的储存过程。在ASM No.1中快速可生物降解基质COD必须从呼吸试验中估算,而对这一试验的解释又依赖于异养菌产率YH的值。在ASM No.3中溶解性COD仅由快速可生物降解基质SS和惰性可溶性有机质SI组成。从两个模型所采用的典型废水组成可以看出:ASM No.3中SS占总COD的40,而不象ASM No.1中仅为10。与ASM No.1和ASM No.2相比,ASM No.3的一个重要区别是,通过0.45m滤膜的过滤作用可以将溶解性成分与颗粒性组分更好地区分,而前者废水游液中仍然含有相当比例的慢速可生物降解基质XS。 2 IAWQ活性污泥数学模型目前存在的问题 综合国外近年来对模型的应用研究,已证实了ASM No.1对于描述碳氧化、硝化和反硝化过程具有较强的模拟预测能力。但是经过多年的实际应用,也发现ASM No.1中存在着一些明显缺点3:ASM No.1中不包含氮
《活性污泥数学模型的研究应用进展与问题讨论》由会员m****a分享,可在线阅读,更多相关《活性污泥数学模型的研究应用进展与问题讨论》请在金锄头文库上搜索。
事业单位考试试题:2016年甘肃省天水市事业单位招聘考试专家预测试题1完整解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年福建省三明市事业单位考试模拟冲刺试题1word详解版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年烟台事业单位招聘考试(综合岗)专家预测题4(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年江苏省泰州市事业单位考试模拟冲刺试题1word详解版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年滨海县事业单位考试专家押题密卷试题详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年永定县事业单位考试专家押题密卷试题详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年河南省濮阳市事业单位招聘押题密卷试题1(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年河北省承德市事业单位考试模拟冲刺试题1word详解版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年武汉市事业单位考试押题密卷试题(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年沈河区事业单位考试模拟冲刺试卷专家详解版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年榆树市事业单位考试专家押题密卷试题详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年德安县事业单位考试冲刺题库详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年杞县事业单位考试冲刺题库详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年延寿县事业单位考试模拟冲刺试卷专家详解版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年普安县事业单位考试强化练习试题专家解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年呼和浩特市事业单位考试模拟冲刺试卷(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年新安县事业单位考试冲刺题库详细解析版(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年福泉市事业单位考试专家押题密卷试题(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年山东省临沂市兰山区事业单位考试强化练习试题(1)附答案详解(附答案解析)
事业单位考试试题:2016年叙永县事业单位考试专家押题密卷试题详细解析版(附答案解析)
2022-01-11 65页
2022-01-11 71页
2022-01-11 70页
2022-01-11 64页
2022-01-11 49页
2022-01-11 55页
2022-01-11 51页
2022-01-10 10页
2022-01-10 7页
2022-01-10 13页