EASM1模型的建立及在城市污水生物添加強化脫氮中的應用
發(fā)布時間：2021-01-07 21:15
數(shù)值模擬是研究活性污泥法處理城市污水這一復雜生化過程并對其進行控制的有效手段。本研究在國際水協(xié)會ASM1模型的基礎上進行了擴展，增加了除磷功能，建立了具有除碳、脫氮、除磷功能的EASM1模型（Extention of ActivatedSludge Model No.1），利用歐盟基準BSM1（Benchmark Simulation Model No1）和國際水協(xié)會ASM2對EASM1模型進行了驗證。將EASM1模型分別應用于序批式工藝（SBR）和連續(xù)流工藝（A2/O）的生物添加強化生物脫氮系統(tǒng)。依據(jù)生物添加的特征，提出了投加比a（投加流量與進水流量的比值）的概念，用于表征生物添加過程。模擬結(jié)果表明，在短污泥齡（SRT=6d）的條件下，投加比越大，硝化速率越大，氨氮轉(zhuǎn)化率越高，生物添加強化效果越好。無生物添加時（a=0），硝化能力較差，經(jīng)50天運行，氨氮去除率僅為17%，出水氨氮為35mg/L；當a=0.01時，經(jīng)50天運行，氨氮去除率可達到80%以上，出水氨氮可降至5mg/L；當a=0.2時，僅經(jīng)15天后，出水氨氮降至1mg/L以下。將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對...
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：126 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
（a）維持理論圖1.1（b）內(nèi)源呼吸
圖 1.1（c）貯存-代謝 圖 1.1（d）死亡-再生生物脫氮機理物脫氮原理是有機氮通過水解轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎上，通過氨氧化菌亞硝氮、由亞硝酸鹽氧化菌將亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝氮，再通過反硝化為氮氣的一系列生化過程。最終氮氣從水中逸出，達到脫氮的目的物脫氮主要包括了以下幾個過程：氨化氨化菌作用下，有機氮水解，轉(zhuǎn)化為氨氮（NH4+-N），以氨基酸為：2 2 2 3RCHNH COOH O RCOOH CO NH硝化化反應是在好氧狀態(tài)下，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮的過程。硝化反應是在作用下完成的，包括兩個階段的反應過程：第一階段是由氨氧化菌
圖 1.2 生物脫氮系統(tǒng)中氮的轉(zhuǎn)化過程.3 生物除磷機理.3.1 生物除磷基本原理生物除磷過程是聚磷菌(PAO)吸收儲存磷酸鹽后，隨污泥排出系統(tǒng)的過程程是經(jīng)過厭氧、好氧兩個階段實現(xiàn)。在厭氧段，兼性細菌通過發(fā)酵作用機物并轉(zhuǎn)化為低分子可降解的揮發(fā)性有機酸（VFA），聚磷菌吸收 VFA，細胞內(nèi)貯存物質(zhì)聚 β 羥基丁酸(PHB),所需的能量來源于 ATP 轉(zhuǎn)化為 ADP能量，同時釋放出磷酸鹽；在好氧段，聚磷菌通過分解胞內(nèi)貯存物質(zhì) PH代謝產(chǎn)生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，將能量保存在 ATP 的高能鍵量角度來看，聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，獲取能量，以吸收 VFA 轉(zhuǎn)為物質(zhì) PHB，在好氧狀態(tài)下分解胞內(nèi)貯存物質(zhì) PHB 獲取能量以吸收磷，在過程中表現(xiàn)為 PHB 的合成和分解。圖 1.3 示意了生物除磷的過程。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]最小二乘支持向量機應用于西安霸河口水質(zhì)預測[J]. 房平,邵瑞華,司全印,任娟. 系統(tǒng)工程. 2011(06)
[2]環(huán)境模型參數(shù)識別方法研究綜述[J]. 王建平,程聲通,賈海峰. 水科學進展. 2006(04)
[3]A/O生物脫氮工藝處理生活污水中試（三）短程硝化過程控制的研究[J]. 馬勇,李軍,吳學蕾,彭永臻. 環(huán)境科學學報. 2006(05)
[4]A/O生物脫氮工藝處理生活污水中試（一）短程硝化反硝化的研究[J]. 馬勇,王淑瑩,曾薇,彭永臻,周利. 環(huán)境科學學報. 2006(05)
[5]側(cè)流富集/主流強化硝化（BABE）升級工藝[J]. 趙義,郝曉地,朱景義. 中國給水排水. 2006(02)
[6]活性污泥生物除磷數(shù)學模型研究進展[J]. 董姍燕,姚重華. 化工環(huán)保. 2005(04)
[7]城市污水生物脫氮除磷技術(shù)進展[J]. 黃明,張學洪,王敦球,陸燕勤,蔣榮華. 廣西科學院學報. 2004(01)
[8]GSA法在水質(zhì)模型參數(shù)估值中的應用[J]. 王薇,曾光明,秦肖生. 上海環(huán)境科學. 2003(09)
[9]生物強化技術(shù)及其在廢水治理中的應用[J]. 全向春,劉佐才,范廣裕,韓力平. 環(huán)境科學研究. 1999(03)
博士論文
[1]城市污水活性污泥生物脫氮模型及模擬研究[D]. 鞠興華.西安建筑科技大學 2008
本文編號：2963254
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】：126 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
（a）維持理論圖1.1（b）內(nèi)源呼吸
圖 1.1（c）貯存-代謝 圖 1.1（d）死亡-再生生物脫氮機理物脫氮原理是有機氮通過水解轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎上，通過氨氧化菌亞硝氮、由亞硝酸鹽氧化菌將亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝氮，再通過反硝化為氮氣的一系列生化過程。最終氮氣從水中逸出，達到脫氮的目的物脫氮主要包括了以下幾個過程：氨化氨化菌作用下，有機氮水解，轉(zhuǎn)化為氨氮（NH4+-N），以氨基酸為：2 2 2 3RCHNH COOH O RCOOH CO NH硝化化反應是在好氧狀態(tài)下，將氨氮轉(zhuǎn)化為硝氮的過程。硝化反應是在作用下完成的，包括兩個階段的反應過程：第一階段是由氨氧化菌
圖 1.2 生物脫氮系統(tǒng)中氮的轉(zhuǎn)化過程.3 生物除磷機理.3.1 生物除磷基本原理生物除磷過程是聚磷菌(PAO)吸收儲存磷酸鹽后，隨污泥排出系統(tǒng)的過程程是經(jīng)過厭氧、好氧兩個階段實現(xiàn)。在厭氧段，兼性細菌通過發(fā)酵作用機物并轉(zhuǎn)化為低分子可降解的揮發(fā)性有機酸（VFA），聚磷菌吸收 VFA，細胞內(nèi)貯存物質(zhì)聚 β 羥基丁酸(PHB),所需的能量來源于 ATP 轉(zhuǎn)化為 ADP能量，同時釋放出磷酸鹽；在好氧段，聚磷菌通過分解胞內(nèi)貯存物質(zhì) PH代謝產(chǎn)生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，將能量保存在 ATP 的高能鍵量角度來看，聚磷菌在厭氧狀態(tài)下釋放磷，獲取能量，以吸收 VFA 轉(zhuǎn)為物質(zhì) PHB，在好氧狀態(tài)下分解胞內(nèi)貯存物質(zhì) PHB 獲取能量以吸收磷，在過程中表現(xiàn)為 PHB 的合成和分解。圖 1.3 示意了生物除磷的過程。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]最小二乘支持向量機應用于西安霸河口水質(zhì)預測[J]. 房平,邵瑞華,司全印,任娟. 系統(tǒng)工程. 2011(06)
[2]環(huán)境模型參數(shù)識別方法研究綜述[J]. 王建平,程聲通,賈海峰. 水科學進展. 2006(04)
[3]A/O生物脫氮工藝處理生活污水中試（三）短程硝化過程控制的研究[J]. 馬勇,李軍,吳學蕾,彭永臻. 環(huán)境科學學報. 2006(05)
[4]A/O生物脫氮工藝處理生活污水中試（一）短程硝化反硝化的研究[J]. 馬勇,王淑瑩,曾薇,彭永臻,周利. 環(huán)境科學學報. 2006(05)
[5]側(cè)流富集/主流強化硝化（BABE）升級工藝[J]. 趙義,郝曉地,朱景義. 中國給水排水. 2006(02)
[6]活性污泥生物除磷數(shù)學模型研究進展[J]. 董姍燕,姚重華. 化工環(huán)保. 2005(04)
[7]城市污水生物脫氮除磷技術(shù)進展[J]. 黃明,張學洪,王敦球,陸燕勤,蔣榮華. 廣西科學院學報. 2004(01)
[8]GSA法在水質(zhì)模型參數(shù)估值中的應用[J]. 王薇,曾光明,秦肖生. 上海環(huán)境科學. 2003(09)
[9]生物強化技術(shù)及其在廢水治理中的應用[J]. 全向春,劉佐才,范廣裕,韓力平. 環(huán)境科學研究. 1999(03)
博士論文
[1]城市污水活性污泥生物脫氮模型及模擬研究[D]. 鞠興華.西安建筑科技大學 2008
本文編號：2963254
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