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:zhangjianguo790825@163.com: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:czq0521@tom.com: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