SBR-BCO反硝化除磷工艺全流程数学模型研究

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangbanban
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前我国水体富营养化问题依然严峻,对污水处理工艺氮磷排放日益严格,急需采用更先进高效处理技术。双污泥反硝化除磷工艺解决了传统生物脱氮工艺存在的碳源竞争和污泥龄矛盾,具有广阔应用前景。课题组将SBR与接触氧化(BCO)两种工艺有机结合研发了一种新型反硝化除磷工艺(SBR-BCO工艺),相比传统生物脱氮除磷工艺,具有诸多优势。本文在前期研究基础上,尝试基于简化生物脱氮除磷动力学模型建立SBR-BCO反硝化除磷系统全流程的数学模型,并试验进行模型参数估计和验证。主要研究内容及结果如下:为获取模型参数估计及模型验证数据,设计SBR-BCO试验装置,连续运行。本文首先介绍了试验装置在模拟生活污水与实际生活污水两种水质条件下,运行过程中处理效果的动态变化。两种情况下的运行工况:厌氧段、硝化段、缺氧段、后曝气段时间分别为3h、4h、8h、2h(模拟生活污水);2h、4h、8h、1h(实际生活污水)。试验结果表明:两种工况下系统对COD、氨氮、TN、TP都有良好的去效果,模拟生活污水阶段,平均去除率分别为90.00%、87.98%、79.40%、95.72%,出水平均浓度分别为21.53mg/L、3.88mg/L、9.25mg/L、0.20mg/L;实际生活污水阶段,平均去除率为92.19%、86.02%、73.07%、81.96%,出水平均浓度分别为10.45mg/L、3.35mg/L、9.0mg/L、0.37mg/L。基于课题组前期研究的SBR-BCO系统的系列反应动力学模型和化学计量学关系,借助物料平衡原理,构建了以各反应阶段(单元)COD、TP、TN、PHB、氨氮、NO3--N作为变量的全流程数学模型,并通过静态释磷、聚磷试验估计得出厌氧COD降解速率常数k COD-y、缺氧PHB消耗速率常数KPHB-q、缺氧聚磷速率常数(磷不足)klim-q、后曝气PHB消耗速率常数k PHB-H、后曝气聚磷速率常数(磷不足)k PP-H、后曝气COD降解速率常数k COD-H、后曝气段硝化速率常数k NO-H、溶菌常数bzr-H、总产率系数Yo-H、硝化段COD降解速率常KCOD-N、硝化段硝化速率常数KNO-N、硝化段溶菌常数b N、总产率系数YO-N、厌氧段COD消耗量及PHB合成量与释磷量之间的计量学关系ν(P.COD)-y、ν(P,PHB)-y,缺氧段聚磷量及脱氮量与PHB消耗量之间计量学关系ν(PHB.PP)-q、ν(PHB.NO)-q,好氧段聚磷量与PHB的消耗量之间计量学关系ν(PHB.PP)-H等模型参数数值,为模型的应用奠定了重要基础。采用SBR-BCO连续运行试验数据,分别在模拟生活污水和实际生活污水水质条件下,对模型进行验证。结果表明,从工程应用精度考虑,所建模型可以较好模拟污染物在各反应阶(单元)中的变化规律。模拟生活污水条件下,各反应阶段(单元)出水COD、氨氮、TN、TP、PHB、硝酸盐的模拟值与预测值的相对误差范围为6.24%-14.67%、3.30%-17.58%、5.41%-10.37%、5.75%-18.63%、6.12%-12.92%、6.06%-17.48%;实际生活水质条件下,各反应阶段(单元)出水COD、氨氮、TN、TP、PHB、硝酸盐的模拟值与预测值的相对误差范围分别为6.47%-16.23%、12.08%-16.28%、5.04%-12.62%、10.23%-13.17%、7.93%-13.17%、4.90%-39.06%。整体上,TP指标预测值与实测值相对误差较高,主要原因在于该指标基数值较小。研究发现,厌氧阶段及缺氧阶段普通反硝化作用的存在可能增大COD、硝酸盐及总氮的预测误差;此外,对厌氧氨化作用的忽略虽使厌氧段出水氨氮浓度的预测误差有所增加因此,今后应重点考虑增加厌氧段及缺氧段的普通反硝化过程及厌氧条件下的氨化过程以进一步提高模型预测精度。
其他文献
为研究根际亲和性解磷菌对小麦生长的促进作用及其促生分子机理,本研究选用实验室前期采取选择性培养基和凝集素双重筛选方法从小麦根际筛选的对小麦具有特异亲和性的35株根际解磷菌为材料,通过Hoagland半固体培养基培养、盆栽种植、水培实验,考察菌株促生特性。选取1株促生效果优良的解磷菌株,采用根袋实验追踪其在小麦根际定殖规律及促生能力,利用实时荧光定量PCR技术检测菌株对小麦根系发育相关基因Ta An
茶叶的化学组成决定了其相应的生物活性,影响茶叶化学成分的因素众多,其中茶叶的加工工艺是判断六大茶类的主要依据,也是影响其生物活性的重要因素,研究加工工艺对茶叶生物活性的影响具有重要意义。降脂活性是茶叶最重要的生物活性之一,本研究采用同一种鲜叶原料,根据典型茶叶加工工艺制得绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶和红茶五种茶类,使用高效液相色谱分析茶叶主要化学成分,进一步利用高热量膳食诱导C57BL/6肥胖小鼠模型
蓝藻的爆发会严重影响水体环境和水产养殖业,蓝藻释放的毒素会对水生生物以及人类的健康造成重大威胁。近年来发现了一种新型真菌降解蓝藻模式,菌丝体可以通过包裹藻细胞的方式在短期内消除藻细胞,水体变的澄清透明。但是,对于这种新型的真菌噬藻分子机制仍了解较少。本研究利用两株高效消除蓝藻的真菌云芝F21a(Trametes versicolor)和烟管菌T1(Bjerkandera adusta)为供试菌,对
近年来,长江流域及广大南部地区血吸虫病病情又有所回升。为保护人民群众生命财产安全,杀灭钉螺——血吸虫唯一中间宿主迫在眉睫。本论文从兴林抑螺及抑螺剂研制这两方面同步进行。抑螺防病林的设计与建设是我国林业血防工程建设的重要组成部分之一,抑螺剂也是杀灭钉螺的有效手段。在课题前期,团队已经对具有抑螺杀螺效果的林木进行了杀螺活性的鉴定,筛选出了杀螺有效成分浓度远低于一般植物提取物的活性成分——千金藤碱。抑螺
茶树是我国重要的木本经济作物,茶树种质资源是茶产业发展的基础,而挖掘种质资源特异性是实现种质创新的重要环节,是满足育种多样性必不可少的工作。因此,对具有特异性种质资源的鉴定、开发、利用具有重要意义。本实验基于前期新株系的选育和培育工作,通过对新株系“东北抗”的资源性状鉴定,挖掘到新株系“东北抗”是生长势强、耐高温的优良品种。从生理生化角度,通过比较“东北抗”与其他不同品种(系)间新梢生长、光合作用
香菇(Lentinus edodes(Berk.)sing)属小皮伞科,香菇属,因其独特的香气、鲜美的滋味、丰富的营养和保健功能,广受欢迎。新鲜香菇保藏时间较短,一般经过干燥脱水后保存,销售。本文探讨了三段式微波真空冷冻干燥(Microwave vacuum freeze drying,MVFD)完整香菇的可行性和其优点。通过干燥时间、复水性能、质构、营养成分等评价指标,系统优化了香菇阶段式MVF
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimuraet Migo)作为名贵石斛属药用植物,其主要的药用成分为多糖和生物碱,具有生津益胃、滋阴清热等功效。目前研究发现铁皮石斛中生成的生物碱可能来源于萜类代谢途径(MVA和MEP途径),而法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)和牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(GGPPS)均是萜类合成途径中关键的异戊烯基焦磷酸合酶。本文通过同源克隆得到Do FPP
荧光定量PCR(qPCR)可高效、迅速检测基因表达,被广泛运用于在食品病原菌检测等各个领域。在qPCR扩增过程中,通过反应所产生的荧光信号对PCR扩增产物进行实时检测,从而完成对初始模板的准确定量。从理论上来讲,扩增过程是呈指数状态的,其模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在着线性的关系,所以成为定量的依据。在qPCR的数据分析方法中,绝对定量法与相对定量法是目前数据分析中常用的两种方法。前者基于扩
表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是茶叶的主要活性物质,含有多个邻位或间位酚羟基,EGCG在碱性条件下通过脱质子反应氧化聚合形成自氧化产物。已有报道EGCG自氧化产物(EAOPs)具有与EGCG相同或有限减弱的抑制Tca8113与CT26癌细胞增殖及细胞毒作用,与EGCG相当的产生活性氧作用和抑制硫氧还蛋白还原酶活力作用,以及比EGCG更强的清除游离巯基作用。本研究进一步比较了EGCG和EAOP
草甘膦具有抑制杂草时期长,杀草广谱和没有残留毒性的特点,而被人们在茶园中广泛地应用。茶树杂草防治过程中引起的除草剂对非靶标植物的影响是我国茶叶生产面临的主要问题。研究茶树在草甘膦胁迫下生理生化的变化及转录组水平的响应,对于解析茶树受除草剂胁迫的机理有重要的指导意义。本论文以茶树(舒茶早)为材料,研究了草甘膦对茶树生理生化水平的影响,并结合转录组数据,从基因水平探究茶树对草甘膦胁迫的响应机理。所得主