有硝化功能活性污泥系統(tǒng)能量代謝動(dòng)力學(xué)方程應(yīng)用研究.pdf

1、本文主要是在本課題組已有的研究基礎(chǔ)上,對異養(yǎng)菌及自養(yǎng)硝化菌能量代謝特性進(jìn)行對比分析,進(jìn)一步完善活性污泥系統(tǒng)能量研究的理論體系,并明確了能量代謝動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)的求解方法。通過研究有機(jī)物降解與硝化的關(guān)系以及低碳源情況下活性污泥系統(tǒng)硝化情況,建立了硝化與活性污泥系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)之間的關(guān)系,結(jié)合生長代謝能量動(dòng)力學(xué)方程對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。本文首先對調(diào)研資料和我國污水處理廠建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,結(jié)果表明曝氣設(shè)備在污水處理廠總能耗耗中占有相當(dāng)大的比例,曝氣系

2、統(tǒng)的節(jié)能對污水處理廠節(jié)能具有相當(dāng)大的意義。在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上,通過分析異養(yǎng)菌和自養(yǎng)的硝化菌的生理特性,明確了硝化對活性污泥系統(tǒng)供氧要求的巨大影響及對系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)選擇的限制,從而闡明了硝化因素對城市污水處理能量模型研究的重要意義。
　　本次研究通過模型試驗(yàn)求解了關(guān)鍵參數(shù)Yg、Kd、A、mNADH,得到能量動(dòng)力學(xué)方程:在有機(jī)物降解過程與硝化關(guān)系的研究中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低碳源的情況下,異養(yǎng)菌的生長受到抑制,弱化了異養(yǎng)菌對電子受體O

3、2和營養(yǎng)物質(zhì)氨氮的競爭優(yōu)勢,同時(shí),系統(tǒng)中氨氮濃度相對較低,不對硝化產(chǎn)生抑制作用,這些情況對系統(tǒng)的硝化是有利的。在系統(tǒng)參數(shù)對硝化的影響研究過程中,通過分析模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為在低碳源的情況下,系統(tǒng)硝化速率的決定性因素之一就是系統(tǒng)硝化菌的濃度,這個(gè)濃度可通過MLVSS反映;而系統(tǒng)的硝化活性是由系統(tǒng)硝化速率和MLVSS共同決定的。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到了泥齡(θc)、MLVSS與系統(tǒng)硝化活性(qN)及出水氨氮濃度(SN)的關(guān)系,并通過求導(dǎo)分別得