复合式AO工艺好氧段动力学模型研究孙慧丽

A/O孙慧丽,　吕炳南,　陈志强,　姜　涛(哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090)　　　:　以复合式A/O工艺缺氧段动力学模型为基础,根据物料平衡理论、反应-扩散理论和Fick定律建立了复合式A/O工艺好氧段的底物降解和微生物增殖动力学模型,并进行了验证。结果表明,模型对好氧段出水的COD浓度和微生物增殖浓度拟合良好,偏差率始终低于20%;在进水底物充足的情况下,模型能够较好地模拟氨氮的硝化反应过程。　　:　复合式A/O工艺;　好氧段;　动力学模型;　底物降解;　微生物增殖:X703　　:C　　:1000-4602(2009)17-0100-04StudyonKineticsModelofAerobicStageinHybridA/OProcessSUNHui-li,　LVBing-nan,　CHENZhi-qiang,　JIANGTao(StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)　　Abstract:　BasedonkineticsmodelofanoxicstageinhybridA/Oprocess,thekineticsmodelforsubstratedegradationandmicroorganismgrowthinaerobicphaseofhybridA/Oprocesswasestablishedandverifiedaccordingtothemassbalancetheory,reaction-diffusiontheoryandFicklaw.TheresultsshowthatthemodelcoincideswellwiththeCODconcentrationandmicroorganismgrowthconcentrationintheoutflowfromtheaerobicstage,andthedeviationrateisalwaysunder20%.Asthesubstratesintheinflowaresufficient,nitrificationcanalsobesimulatedwellbythemodel.　　Keywords:　hybridA/Oprocess;　aerobicstage;　kineticsmodel;　substratedegradation;　microorganismgrowth　　:(2008ZX07207-005-03)　　A/O,,,()[1、2]。,,,A/O、、。A/O,[3],、-Fick,。1　试验材料与方法1.1　,24m3/d,1。5mm,、;、A/O·100·第25卷　第17期2009年9月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.25No.17Sep.2009、。0.75m3,1500mm×500mm×1000mm,、5mm;A/O6,2(HRT=2.0h,1000mm×1000mm×2000mm)、4(HRT=4.0h,2000mm×1000mm×2000mm),30%(,3mm,1.05kg/m3,1353m2/m3),;,1.8h,900mm×1000mm×2000mm,60°。1　Fig.1　Flowchartofexperimentalsystem1.2　,,,2。。1　Tab.1　Qualityofexperimentalrawwatermg·L-1　CODNH3-NTNTP　198～51015.3～51.122.6～76.510.5～15.9　30925.140.7121.3　COD:;pH:;NH3-N:;TN:;MLSS:;DO:。2　模型的建立2.1　,,,。:①,,;②;③。2.2　A/O2。2　A/OFig.2　SchematicdiagramofmassbalanceforhybridA/Oprocess,:　dSidt=Q(S0-S)-(dSbdt+dSadt)fθi(1)　dSidt———i　Q———,m3/d　S0———O,mg/L　S———,mg/L　dSadt———i　dSbdt———i　fθi———,fθi=θT-20i　θi———(i=1,;i=2,),,:　dSidt=Q(S0-S)-(aVaJ+dSadt)fθi(2)　a———,m2/m3　Va———O,m3　J———,[3],mg/(L·h):·101·孙慧丽,等:复合式A/O工艺好氧段动力学模型研究第25卷　第17期　dSadt=VaXaKS0Ks+S0(3)　Xa———,mg/L　K———(KC,KN),h-1　Ks———(KsC,KsN),mg/LdSidt=0,(3)(2),:　VaXaKsS0Ks+S0fθi=Q(S0-S)-aVaJfθi(4)2.3　:　dXdt=VaX(YdSadtfθ1-Kd)+YaVaJbsbtfθ1-QX(5)　X———,mg/L　Y———,mgMLSS/mgCOD　bs———,h-1　Kd———,h-1　bt———,h-1(2)(5):　X=YQ(S-S0)+QX-YaVaJfθ1Kd/btQ+VaKd(6)3　动力学模型的讨论及验证Noguera[4]、Wanner[5],,2。2　Tab.2　ValuesofkineticsparametersKC/h-1KN/h-1Kd/h-1KsN/(mg·L-1)Y/(mgMLSS·mg-1COD)R/%101.01610.56300　　,CODNH3-N,COD、NH3-N,,3。3　COD、Fig.3　ComparisonoftheoreticalandactualCODandbiomassineffluent3,(4)、(6)COD,,20%,(4)、(6)。,(4)NH3-N。3d,;3d,。,,,,,;,,;,(4)。,,,;,,(4)A/O。(下转第105页)·102·第25卷　第17期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水　　　　　　　　　　　　。3　、Tab.3　Changesofcomponentsinoutflowoffilterbeforeandafterstirringmg·L-1　1.327.980.02650.0871.4240min1.347.890.03030.0851.354　、Tab.4　Changesofcarboncomponentsinsand-filteredwateranddistilledwaterbeforeandafterstirring　pH/(mg·L-1)/(mg·L-1)(CO2)/(mg·L-1)7.30.120.090.4540min7.10.230.080.826.55.771.7521.0140min7.44.151.6215.203　结论①　,pH,,4mg/L,pH6.77.5。②　,,pH,,(),pH。:[1]　.[J].,2003,(10):69-74.[2]　.[J].,2003,(8):5-10,29.[3]　,,,.[J].,2001,27(10):13-17.[4]　,.[J].,2003,29(12):11-13.:13794983956E-mail:[e-mail]:2009-03-24(上接第102页)4　结论A/O,、-FickA/O。,COD,20%;NH3-N,。A/O。:[1]　,,.[J].,2001,17(7):1-5.[2]　MartienssenM.Simultaneouscatalyticdetoxificationandbiodegradationoforganicperoxidesduringthebiofilmprocess[J].WaterRes,2000,34(16):3917-3926.[3]　,,,.A/O[J].,2006,22(13):74-76.[4]　NogueraDR,PizarroG,StahlDA,etal.Simulationofmultispeciesbiofilmdevelopmentinthreedimensions[J].WaterSciTechnol,1999,39(7):123-130.[5]　WannerO,ReichertP.Mathematicalmodelingofmixed-culturebiofilms[J].BiotechnolBioeng,1996,49(2):172-184.:13654589703E-mail:[e-mail]:2009-03-19·105·张建国,等:提高砂滤池出水pH的试验研究第25卷　第17期