城市污泥厌氧发酵产酸的数学模型研究
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X703
【图文】:
江南大学博士学位论文程。随着厌氧发酵理论和生化机理的研究逐步深入,ADM1 日趋完善,诸多实际应用检验证实其在优化厌氧工艺流程、厌氧发酵结果预测和模拟厌氧消化全部或部分过程的情况具有绝对的优势。该模型善于精确地模拟及预测多种厌氧工艺在各种运行工况下的效果,因此可以为厌氧工艺的设计运行和优化控制提供有效的指导和帮助,同时 ADM1还具有平台功能,模块均可根据实际应用的需要进行拓展,促使其可行性不断提升。1.2.1.2 AQUASIM2.0 软件厌氧消化 1 号模型可以在 WEST、Matlab Simulink、以及 Aquasim2.0 等软件平台中运行。其中使用率较高的有 Aquasim 2.0 和 Matlab[58,59]。在众多的模拟软件中,AQUASIM2.0 最容易操作,因为它的界面具有直观化的特性,且简化了语言编程环节,可以直接调用 C 语言的语句,利用模块的组合及激活方式,解决了环境工程领域用户对于编程语言方面存在的困难,让用户可以根据实际需要选择或填充所需要的内容和数据。
图 1-3Aquasim 2.0 模拟功能Fig.1-3 Simulation function outputs of Aquasim 2.01.2.2 厌氧消化 1 号模型(ADM1)的研究现状2002 年,国际水协会(IWA)建立了厌氧消化 1 号模型。ADM1 可用于模拟厌氧消化过程中的 SCOD 变化,pH 变化以及产酸、产气量等,ADM1 的结构特点和高扩展性,为复杂的厌氧消化过程提供了一个具有通用性的建模平台[55]。因此国内外很多研究针对ADM1 基本模型进行了补充和修正。主要修正模块如下:(1) 不同底物厌氧消化过程的模拟随着厌氧消化研究的深入,发酵底物的种类不断变化,例如由有机废水扩展到高含固污泥,底物从单一的葡萄糖等物质到多种化合物最后扩展为实际城市污泥和固废等。因此使用 ADM1 模型时,首先需要对不同底物情况进行适用性分析,并根据具体需要修正 ADM1 当中的气液传质和动力学形式等部分。作为厌氧消化过程中的关键限速步骤,水解过程因为其底物的不同而产生较大差别。为了阐明不同底物在厌氧消化过程中的变化情况,很多研究修正了 ADM1 模型,并且结合不同的底物,提出不同的水解动力学方程以及水解速率常数。Yasui[60]等通过修正 ADM1 用来模拟初沉污泥的水解,根
江南大学博士学位论文表 2-2 模拟废水组成Table 2-2 The composition of synthetic wastewater浓度(g/L) 组成 14.40 CaCl23.20 NaHCO30.56 MnCl2 0.96 FeSO4·7H2O 2.40 BES 水浴振荡器中(型号 SHZZ-B)进行。热碱实验装0 mL 锥形瓶中加入 250 mL 调配好的初始污泥和 值调节到 12.0,并放入水浴振荡器中。在温度为时。
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本文编号:2761979
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