活性污泥法数学模型的研究与应用

发布时间：2016-11-26 17:43

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活性污泥法数学模型的研究与应用

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中国给水排水模拟系统之碳氧化篇 ( t ae t g rcs Aci td Su ePoes v d Smuain— C ro iai es n)简称为 i lo t ab n Oxd t n V ri, o o A P_c s S- 0模拟系统 A P∞模拟系统的具体 S假定条件为： a系统在恒定温度下运行； bp值恒定且接近中性； H C速率表达式中系数恒定，随废水成分的变 .不化而变化； d不考虑氮、和其他无机营养物对有机物去 .磷除及细胞生长的影响； e异养微生物均一且种属稳定；

N . 08

f颗粒性有机物质被微生物吸附过程是瞬问完 .成的； g假设二沉池不发生任何生化反应， .仅为物理沉淀作用

12生化过程和组分矩阵表 .表 l给出了 As S P一∞模拟系统中包含的 8 个组分和 3生化过程的关系， 2给出了各组分个表符号定义

表 1 A P _ c模拟系统中生化过程和组分矩阵表 S s_ l 0

组分 i ( ) 『养菌的好异氧增长

l Xs

2 X酬

3 X。

4 l 5 I6 S S S^K L

7『8 X r S】

、 j ( ) c

1 y H

l— yH 1 4

异养苗的死亡和分解 1一

一1

厂

6 X

刚颗粒性基质一l l的水解反应速率通式

1 3

‰ 。

表2 AS S- P -CO模型中各组分符号的定义 -序号组分符号定义

l 2

Xs慢速可生物降解基质， m L XB活性异养微生物量， H删 L

3 4 ————

XD生物死亡以及消解所产生的残质，/ mgL S易生物降解基质， L s m S。溶解氧，， L r n碱度

N N N N o1 o2 o3 m4

N .

剩余污泥排放 o5

图 1 5池模型的硫程示意图

5 ————

6 S

其中， F为废水进水流量， w为剩余污泥排放流 F量，r F为回流污泥流量。反应器有效容积用 v表示。其他符号同表 2。 A P -C S S O模拟系统中将 5个反应器分别作为控制体，对其分别按活性污泥量、易降解基质、颗粒性有机基质和惰性颗粒生物量建立质量守恒方程组，通过数值逼近方法求得方程组的近似解 (利用 MA L T AB数学工具软件来实现 )。在稳态条件下，各组分的质量平衡方程式通式为： F。 C+Fl V=0 C+r - 式中 C c o、 (1 1 F、 —分别为进、级反应器的流量 F—出该分别为进、出该级反应器的组分浓度 r——反应速率

7 8 9 1 l 1 2

X】惰性颗粒性有机物质， L n S j惰性溶解性有机物质 ./ mgL h 异养菌产率系数， g污泥/ O r n,￣C D去除 x单位生物量中含氮率， N/污泥 H mg mg b 衰减系数 m

1厂。活性生物量转化为生物残渣的比例系数 0

1 3 __————

量 h

水解系数半饱和系数

1^ 4叫溶解氧开关函数 1 b . 5

13模拟系统中的 5池串联模型 .

普通活性污泥法通常采用长方廊道推流式曝气池，水和污泥回流在反应器的一端汇合为便于进

模拟，通常这类反应器可假定为由 3个连续、~5混合反应器串联而成。此处选择了 5池串联模型，其流程见图 1。

v——反应器体积例如，级反应器的质量平衡方程组为： 1

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