外置式平板動態(tài)膜運行效能的數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、動態(tài)膜生物反應(yīng)器具有膜通量大、抗污染能力強、運行成本低等優(yōu)點，可應(yīng)用于各類污水的處理。然而，動態(tài)膜生物反應(yīng)器目前仍停留在中試試驗研究階段，尚未推廣至工業(yè)化應(yīng)用，問題的關(guān)鍵在于缺乏對工藝設(shè)計和運行管理的理論指導(dǎo)。本文通過實驗室實驗和理論分析，建立了一個適用于動態(tài)膜生物反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型，主要內(nèi)容和結(jié)論有:
　　在活性污泥1號數(shù)學(xué)模型(ASM1)的基礎(chǔ)之上，增加了氮氣、基質(zhì)代謝產(chǎn)物UAP、內(nèi)源代謝產(chǎn)物BAP、胞外聚合物EPS這四個組分;

2、納入了異養(yǎng)菌XH分別在缺氧、好氧條件下利用UAP和BAP生長過程及EPS水解過程，構(gòu)建出動態(tài)膜生物反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型ASM1-DM中的動力學(xué)方程組。結(jié)合動態(tài)生物膜的過濾特征，迭代計算動力學(xué)方程組及物料平衡方程組，預(yù)測出動態(tài)膜生物反應(yīng)器的出水水質(zhì)及膜污染物含量。通過呼吸速率法和高氨氮負荷法這兩個實驗確定模型關(guān)鍵參數(shù)的初始值:異養(yǎng)菌生長速率YH為0.725、衰減速率bH為0.372和最大比增長速率μH為1.97，自養(yǎng)菌最大比增長速率μA為0.4

3、7。
　　通過比較出水水質(zhì)和膜污染物生成量的實際檢測與穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果，對自養(yǎng)菌衰減系數(shù)bA、EPS生成系數(shù)fEPS,H和氨態(tài)氮半飽和系數(shù)KNH等8個參數(shù)進行修正。參數(shù)修正后的ASM1-DM動態(tài)模擬結(jié)果表明:污泥濃度、SMP濃度的預(yù)測較為準確。出水COD、BOD、NH3-N、TN的模擬結(jié)果與實測結(jié)果較為吻合。各處理單元內(nèi)的污泥組分較為相似，污泥中有機物組分因進水水質(zhì)變化而產(chǎn)生較大的波動。
　　利用ASM1-DM數(shù)學(xué)模型對某400