基于SIMULINK的硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的仿真研究.pdf

1、隨著人民生活水平的日益提高，生活與生產(chǎn)用水量逐漸增加，水體中氮的污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。生活污水處理工藝的重要性和關(guān)注度越來(lái)越高，尤其是城鎮(zhèn)生活污水的處理工藝，由于城鎮(zhèn)居民生活污水分散程度較高，水量水質(zhì)變化大，水量小，其處理一度成為水處理領(lǐng)域的難題，研究者一直致力于研究開(kāi)發(fā)新的水處理工藝。本論文簡(jiǎn)述了我國(guó)水資源現(xiàn)狀、突出的水資源的問(wèn)題和近幾年較大的水體污染事件及其給人們的日常生活所帶來(lái)的危害，論述了當(dāng)前幾種生活污水處理工藝的原理及其應(yīng)用，通

2、過(guò)對(duì)比各種生活污水處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性，最終選用SBBR短程硝化-反硝化工藝處理生活污水。
　　 實(shí)驗(yàn)采用3組SBBR反應(yīng)器處理模擬生活污水，通過(guò)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，研究對(duì)比亞硝酸細(xì)菌(AOB)、硝酸細(xì)菌(NOB)與反硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境因素。利用MATLAB/SIMULINK對(duì)序批式生物膜反應(yīng)器內(nèi)的亞硝酸細(xì)菌(AOB)、硝酸細(xì)菌(NOB)與反硝化細(xì)菌的生化反應(yīng)進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)。硝化反應(yīng)模型的驗(yàn)證結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)倪x擇模型中的溶解氧濃度

3、、堿度以及溫度三種參數(shù)，SIMULINK硝化反應(yīng)仿真動(dòng)力學(xué)模型能夠比較準(zhǔn)確地對(duì)亞硝酸細(xì)菌(AOB)與硝酸細(xì)菌(NOB)處理生活污水的過(guò)程進(jìn)行仿真和預(yù)測(cè)。NH4+-N、NO2--N和NO3--N三種基質(zhì)仿真值的絕對(duì)平均誤差最大為15.88，最小為1.13;NH4+-N、NO2--N和NO3--N的Nash.Suttcliffe模擬效率系數(shù)分別為99.36％、98.64％和99.25％;此外，還對(duì)SIMULINK仿真動(dòng)力學(xué)模型中的溶解氧濃度

4、、堿度以及溫度進(jìn)行了靈敏度分析，結(jié)果表明，溫度的靈敏度最大、溶解氧次之、堿度靈敏度相對(duì)最小;反硝化反應(yīng)模型的驗(yàn)證表明，SIMULINK反硝化仿真動(dòng)力學(xué)模型能夠?qū)Ψ磻?yīng)器內(nèi)反硝化的趨勢(shì)較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，NO2--N和NO3--N兩種基質(zhì)仿真值的絕對(duì)平均誤差最大為36.07，最小為2.82; NO2--N和NO3--N的Nash.Suttcliffe模擬效率系數(shù)分別為76.8％和82.3％;此外，還對(duì)SIMULINK反硝化仿真動(dòng)力學(xué)模型中的有機(jī)