厌氧消化反应器过程动力学模型

厌氧消化反应器过程动力学模型中国给水排水1991Vol.7No.3厌氧消化反应器过程动力学模型徐向阳(浙江大学、冯孝善(浙江农业大学)本文月厌氧消化器的过程动力学模型开发了一个厌氧活性污泥管理模型,其结构以出水基质浓度(COD)为目标参数,心。为控制参数。经分析认为.管理模型叮应用一于常规厌氧消化器UASB反应器内的污泥优化控制管理。一、问题的提出自七十年代以来,随着环境生物工程在废水厌氧处理技术领域应用的不断突破,国内外开发了近十余种类型的新型高效的厌氧消化反应器·’。贝在生克性装置中.经较长时间的运行,既使厌氧污泥客率较低,也可出现污泥大量积累,这会影响反应器的容积有效率,降低系统处理效率,使产气率下降一并能出现污泥堵塞而影啊水力学运行。因此,对此类型处理系统的污泥管理,已成为废水厌氧处理系统管理中有待解决的问题。二、厌氧消化反应器过程动力学模型之2-厌氧消化过程动力学一般包括:基质降解功f]学、微生物生长(污泥增长)动力学以及产甲烷动力学。因本文着重点在厌氧活性污泥的增长与积累、管理,故仅建立前二个动力学模型。月前应用较广泛的厌氧滤器,uAsB及厌氧附着膜膨胀床,其流态可近似作为全混合夹处理,其假设条件:!在全混合的厌氧消化器内,基质与污泥浓度分布均匀2修正Monod方程能描述可溶性基质在反应器内被和用的卜以怠3进7又巾不含有微生物.出水us可代表由反应器内流出(带出)的污泥量。4.厌氧消化器处理系统在稳态下运行。根据假设条件构造如图l所示的厌氧消化器物理模型。对图1所示,作基质物料平衡有:(d习/滋)·V一心(S。一S。)一dS,/成·f(l)式{,:(翻/凌)。一消化器内基质浓度变化(gCOD/L·d):ds,/砒一基质去除速率(gcoD/L·d);茂一进水基质浓度(mgCoD/L);、。一出水基质浓度(mgCoD/L);口一进出水流量(L/d);f一厌氧消化器体积(L)。当消化器处于稳态运行时,基质浓度变化应为零,即有:(dS/dt),一0(2)故有:献,/成=(S。一S。)/td(3)式中:t,l一犷/心,水力滞留时间(d或h)X,X,厂S,图1厌氧消化器的物理模型瓜一悬浮性微生物浓度为一附着性微生物浓度‘一进入反应器时基质浓度口一沼气1991Vol。7No.3中国给水排水根据全混合活性污泥法动力学理论,比基质去除速率可用修正的Monod方程来表示〔3