活性污泥法动力学模型研究进展和展望

活性污泥法动力学模型研究进展和展望文章编号:1000-582X(2002)03-0109-06活性污泥法动力学模型研究进展和展望Ξ卢培利,张代钧,刘颖,王飞(重庆大学资源及环境科学学院,重庆400044)摘要:从模型的机理、功能和表述形式等方面对活性污泥法动力学模型的研究进展进行了全面的综述,详细介绍了发展进程中具有重要意义的几种模型:Eckenfelder模型、Mckinney模型、Lawrence-McCarty模型、Andrews模型、WRc模型及国际水协的3套模型,分析比较了各自的优点和不足。结合环境微生物学研究成果和废水处理技术的发展方向,分析讨论了活性污泥法动力学模型研究需要解决的一些重要问题,提出今后的研究可能主要集中于废水组分的进一步细化、污水处理厂运行快速自动模拟预测及控制系统和污水处理厂设计自动化系统的开发与完善等方面,逐步缩小我国在模型使用方面与国外的差距。关键词:废水生物处理;活性污泥法;模型中图分类号:X703文献标识码:A活性污泥法是废水生物处理中应用最广泛的方法之一。起初对于活性污泥过程的设计和运行管理主要依靠经验数据,自20世纪50年代后期,Eckenfelder等人基于反应器理论和生物化学理论提出活性污泥法静态模型以来,动态模型研究不断发展,已成为国际废水生物处理领域的研究热点。但我国在该领域的研究尚处于起步阶段,与国际先进水平存在很大差距。笔者就活性污泥法动力学模型研究进展进行了全面的综述,结合现代环境微生物学研究成果和废水监测技术的发展,提出了一些研究展望,以期推动和促进我国活性污泥动力学模型研究和应用的发展。1微生物模型微生物模型描述的是微生物生长和限制生长的基质浓度之间的关系,是活性污泥法数学模型的理论基础。微生物模型的不断发展推动了活性污泥数学模型研究的日趋深入。1.1Monod模型1942年,Monod发现均衡生长的细菌的生长曲线与活性酶催化的生化反应曲线类似,1949年发表了在静态反应器中经过系统研究得出的Monod模型[1]:μ=μmax·sk+sMonod模型实质上是一个经验式,是在单一微生物对单一基质、微生物处于平衡生长状态且无毒性存在的条件下得出的结论。大多数实际过程并非如此。所以,在应用中对适用条件的忽视常常导致Monod模型的失败。1.2微生物综合模型针对实际情况总是多基质并存的现象,提出了微生物在混合基质