MBR污水处理过程中的微生物增殖动力学模型探讨（精品） 5页

MBR污水处理过程中的微生物增殖动力学模型探讨系别环境科学与工程系专业环境科学学号9070221姓名张丽珍2010年6月13日\n摘要：为预测MBR污水处理反应器内污泥增长规律，根据MBR的特点，对MBR污水处理过程中COD和微生物量进行质量平衡计算,在此基础上由反应器内微生物增长特征，建立微生物增殖动力学模型，得出模型屮污泥实际产率系数Y和污泥衰减系数Kd的求解办法。模型的建立可为深入进行MBR处理污水的优化设计和运行控制提供理论依据。关键词：膜生物反应器污泥浓度动力学模型膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与活性污泥相结合的新型高效生物处理技术。用膜组件代替传统的二沉池，可以进行高效的固液分离，解决了传统工艺出水水质不稳定、污泥易膨胀等不足，具有许多其它生物处理工艺无法比拟的明显优势。膜生物反应器工艺流程:格棚2MBR反应器—调节池鼓风机贮水池废水流入调节池，经过格栅，拦截污水中粗大的悬浮物及朵质。废水中的泥沙等杂质在调节池沉淀，污水经进水泵提升至生物反应器，通过空气泵供氧，在好氧条件下污水屮的有机物被微生物降解，净化后的污水经膜组件排出，出水量由调节阀控制。模型的建立1建模原因\n建立一个合理的动力学模式，即可对现有系统的处理进行评价，以便及时发现问题，随时调整系统参数，取得更为稳定合理的处理效果;乂可对新建系统的设计进行指导，以使反应器的设计更加合理化和科学化。2建模假设条件(1)整个系统是在稳定状态下运行的(2)进入反应器内的废水中底物均是溶解性的，进水中不含微生物群体(3)活性污泥完全被截留在反应器内，反应器出水屮也不含微生物群体(4)生物反应器内的物料是充分混合的(5)模型中没有考虑N,P及其他无机营养物质对有机物质的去除及细胞生长的影响。3物料恒算方程3.1水量平衡计算Qi=Qs+Qe,—=0,-^―=Oc(3-1)V-反应器体积0—水力停留时间%—污泥龄a—反应器进水流量，L/h\n少―剩余污泥排放量，L/h膜出水流量，L/h3.2微生物、底料的平衡计算z/yQiXi+Vvo-QeXe-QsXs=V—(3-2)dtdeQiCi+Vys一QsCs一QeCe=V—(3-3)dtXi,Xe,X,Xs-进水、膜出水、反应器和排放剩余污泥屮的微生物浓度，mgVSSJLCi,Ce,C,G—进水、膜出水、反应器和排放剩余污泥屮的COD浓丿芟，mg[L卅-底物消耗速率，'"M%./?)微生物增值速率，吨%/)V-,V竺一累积项dtdtQe,进水流量、膜出水流量、剩余污泥排放速量，L/h—活性污泥反应时间V-反应器体积3.3微生物增值速率以Yo作为污泥表观产率系数(包括内源呼吸)，则有:yo=-Yox冷(3-4)卅-底物消耗速率，吨8%.町丿)”―微生物增值速率，哗4得出模型\n由上述四个式子，推出如下公式，求得微生物浓度为：XE冬纟-空£](3-5)IQ%丿在活性污泥法中，一般用Y和Kd作为描述废水生物处理系统的微生物增长特征的参数。丫为活性污泥理论产率系数，指降解单位质量基质(COD)所能合成的污泥量，而在实际的设计和操作运转过程中经常应用的是表观产率系数％,其与y的关系为：Yo=Y——1——(3-6)1+K"%则将(2・6)代入(2-5)可得微生物增值模型为：八Y0CI+Kd0cde丿今后的研究中，可以再继续考察不同污泥龄下各项相关指标的变化,很容易就可以求得Y和K〃的值。对于普通活性污泥法的反应动力学参数，丫值的范围在0.25OA(mSVSS/mSCOD)之间，K"值在0.040.07J'1之间。5模型的验证与修正经过模型结构选择和参数估值，动力学模型已经基本建立，但还需要进行模型验证，以确定动力学模型的性能稳定性，模型验证需要釆用实际监测的数据，用于模型验证的数据与用于参数估计的数据应该相互独立。参考文献占志勇MBR运行效能及其动力学模型研究哈尔滨工程大学2007-08-21