膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種膜分離裝置和生物反應(yīng)器結(jié)合而成的水處理系統(tǒng),具有出水穩(wěn)定、占地面積小和流程簡單等優(yōu)點。MBR膜組件上污染物的積累,會導(dǎo)致MBR內(nèi)膜組件的過濾阻力增加,膜通量也會衰減。該問題至今仍制約著MBR技術(shù)的推廣應(yīng)用。造成膜污染的因素有很多,其中可溶性微生物產(chǎn)物(SMP)和微生物細胞外聚合物(EPS)對膜污染形成有明顯的影響。因此,本研究將借助于活性污泥模型對SMP和EPS的生長和和衰亡動力學(xué)進行研究,于數(shù)學(xué)模型的角度表現(xiàn)膜污染的機制,為合理控制MBR內(nèi)得膜污染提供依據(jù)。主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)將生物儲存和生長過程以及SMP和EPS的產(chǎn)生和水解同時加入到活性污泥3號模型(ASM3)中,建立起一種新型活性污泥模型——聯(lián)合EPS和SMP機理的ASM3模型(Modified EPS and SMP activated sludge model No.3)。該模型不僅能夠預(yù)測出水中的常規(guī)水質(zhì),還能預(yù)測反應(yīng)器內(nèi)的EPS和SMP濃度。模型的編譯基于MATLAB平臺,采用龍格庫塔法對MCES-ASM3中的微分方程組進行迭代。(2)在實驗室搭建MBR,考慮到硝化反硝化反應(yīng)對出水水...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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摘要
Abstract
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第一章 緒論
    1.1 MBR工藝的種類和優(yōu)缺點
    1.2 膜污染簡介
        1.2.1 EPS對膜污染的影響
        1.2.2 SMP對膜污染的影響
    1.3 活性污泥模型簡介
        1.3.1 ASM1 模型介紹
        1.3.2 ASM2 模型介紹
        1.3.3 ASM3 模型介紹
    1.4 ASM模型在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及趨勢
        1.4.1 ASM 模型在 MBR 中的應(yīng)用研究
        1.4.2 改進型ASM模型
    1.5 研究目標、意義與內(nèi)容
第二章 實驗裝置與方法
    2.1 實驗裝置
    2.2 接種污泥、進水水質(zhì)
    2.3 污泥的馴化
    2.4 水質(zhì)分析方法
        2.4.1 SMP和 EPS的提取
        2.4.2 SMP和 EPS的定量分析
        2.4.3 氨氮和硝態(tài)氮
        2.4.4 COD
        2.4.5 MLSS,VSS,DO和 pH的測定
第三章 基于MCES-ASM3的MBR數(shù)學(xué)模型
    3.1 MCES-ASM3 模型建模
        3.1.1 MCES-ASM3 模型反應(yīng)物和產(chǎn)物
        3.1.2 MCES-ASM3 模型生物化學(xué)過程
        3.1.3 MCES-ASM3 模型化學(xué)計量數(shù)
    3.2 基于A/O-MBR的物料守恒
    3.3 MCES-ASM3 模型的局限
    3.4 本章小結(jié)
第四章 MCES-ASM3 模型主要參數(shù)和組分的測定
    4.1 測定原理和方法
        4.1.1 異養(yǎng)菌產(chǎn)率系數(shù)YH

        4.1.2 異養(yǎng)菌最大比增長速率μ_H和衰減速率b_H

        4.1.3 進水組分S_S、S_I及 X_S、X_I

    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 異養(yǎng)菌產(chǎn)率系數(shù)Y_H

        4.2.2 異養(yǎng)菌最大比增長速率μ_H和衰減速率b_H

        4.2.3 進水組分S_S、S_I及 X_S、X_I

    4.3 本章小結(jié)
第五章 MCES-ASM3 模型預(yù)測模擬
    5.1 模型編譯、運算平臺、模擬方法
        5.1.1 模型編譯和運算平臺
        5.1.2 穩(wěn)態(tài)模擬
        5.1.3 動態(tài)模擬
        5.1.4 敏感度分析
    5.2 模擬結(jié)果
        5.2.1 穩(wěn)態(tài)模擬
        5.2.2 敏感度分析
        5.2.3 動態(tài)校正
        5.2.4 基于EPS和 SMP相關(guān)理論的ASM3 模型預(yù)測模擬
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
附表1 MCES-ASM3 模型的矩陣
程序
參考文獻
致謝



本文編號：3742410

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