基于SIMULINK的硝化反應(yīng)與反硝化反應(yīng)動力學(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發(fā)新的水處理工藝。本論文簡述了我國水資源現(xiàn)狀、突出的水資源的問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、過對比各種生活污水處理工藝的優(yōu)缺點及適用性，最終選用SBBR短程硝化-反硝化工藝處理生活污水。
　　 實驗采用3組SBBR反應(yīng)器處理模擬生活污水，通過反應(yīng)動力學(xué)模型，研究對比亞硝酸細菌(AOB)、硝酸細菌(NOB)與反硝化細菌的生長環(huán)境因素。利用MATLAB/SIMULINK對序批式生物膜反應(yīng)器內(nèi)的亞硝酸細菌(AOB)、硝酸細菌(NOB)與反硝化細菌的生化反應(yīng)進行仿真預(yù)測。硝化反應(yīng)模型的驗證結(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)仿真動力學(xué)模型能夠比較準(zhǔn)確地對亞硝酸細菌(AOB)與硝酸細菌(NOB)處理生活污水的過程進行仿真和預(yù)測。NH4+-N、NO2--N和NO3--N三種基質(zhì)仿真值的絕對平均誤差最大為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SIMULINK仿真動力學(xué)模型中的溶解氧濃度

4、、堿度以及溫度進行了靈敏度分析，結(jié)果表明，溫度的靈敏度最大、溶解氧次之、堿度靈敏度相對最小;反硝化反應(yīng)模型的驗證表明，SIMULINK反硝化仿真動力學(xué)模型能夠?qū)Ψ磻?yīng)器內(nèi)反硝化的趨勢較為準(zhǔn)確的預(yù)測，NO2--N和NO3--N兩種基質(zhì)仿真值的絕對平均誤差最大為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SIMULINK反硝化仿真動力學(xué)模型中的有機