活性污泥25動(dòng)力學(xué)與曝氣-wenkub
2023-05-21 22:42:24 本頁(yè)面
【正文】 XQ dewrw ????? dtdSde0 KXt)SY ( S1 ??c?XttXK)SY ( S1 de0 ????c?)Kt ( 1)S(SYXde0cc????? 結(jié)論 3： (1)僅從動(dòng)力學(xué)分析 ， 曝氣池內(nèi)污泥濃度與進(jìn)水底物濃度 、出水底物濃度 、 產(chǎn)率系數(shù) 、 水力停留時(shí)間 t、 內(nèi)源代謝系數(shù)和污泥齡等多種因素有關(guān) 。 Water Pollution Control Engineering ? (2)出水濃度： 將勞 麥方程： ，帶入到 對(duì)于完全混合反應(yīng)器， S=Se, 即 解出 Se： Water Pollution Control Engineering S KSr rsm a x ??? dU K)d t dS( XY1 ???c?dsm a xddU KS KSr YKrYK)d t dS( XY1 ???????????c?desem a x KS KSr Y1 ?????c?)K(1rY)K(1KScdmccdse ??????????? 從圖可見(jiàn)， θc值提高，處理水 Se值下降，而有機(jī)物去除率E值提高；當(dāng) θc值低于某一最小值（ θc） min時(shí)， Se值將急劇升高， E值則急劇下降。 Water Pollution Control Engineering U)d t dS(Y)d t dX( ob sg ?? K1Y KYr Yddobs?????????? Kd? ? 2．勞麥模型： (1)污泥齡： 污泥齡的含義： 穩(wěn)態(tài)下物料平衡： 流入 排出 +合成 –內(nèi)源代謝 穩(wěn)態(tài)下曝氣池內(nèi)污泥濃度是穩(wěn)定的。r, ? Y= Yobsrmax（ 嚴(yán)格地說(shuō)， Y應(yīng)該是 Yobs） ? ，根據(jù) Monod方程，有 ? ? r：有機(jī)底物比降解速度， 勞 麥方程 。 ? Y產(chǎn)率系數(shù)，即微生物增殖 /底物消耗： ； ? 微生物增殖速率： ；比增殖速率： ； ? 底物降解速率： 。 Water Pollution Control Engineering mmmV1S1VKV1 ?? ? (2)． Monod方程 ： (微生物的比增殖速度方程 ) μ=μmax Water Pollution Control Engineering ? ②關(guān)于米氏常數(shù) Km的意義。S/(Km + S) V： 酶反應(yīng)速度 ， t–1 Vmax：最大反應(yīng)速度， t–1 Km：飽和常數(shù) (米氏常數(shù) ,半速度常數(shù) )，當(dāng)反應(yīng)速率是最大速率 1/2時(shí)的底物濃度， mg/L，質(zhì)量 /容積。h， 每消耗 1 kW 氣泡微小則氧利用率高 ,但氣壓損失大 ,容易堵塞 ,空氣需要過(guò)濾處理 .反之氣泡大 ,氧利用率低 ,不堵塞 ,空氣可不凈化 。 ? 將實(shí)際生化反應(yīng)需氧量 O2轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn) Os： Water Pollution Control Engineering )(1 .0 24( 2 0 )COO)(2 0 )(TS2s CCFTS ???????????? 實(shí)際需要供氧量 S 考慮到氧利用效率 EA： ? 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需要空氣量 Gs ： ? 最終計(jì)算實(shí)際非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的需要空氣量。ρC S(20) δL ) ① 增大比表面積 (A/V),增加氣液的接觸面 ,曝氣需要用小氣泡 , 但不宜過(guò)小 (從氣浮原理 )； ② 增加紊流程度 ,以減小液膜厚度 δL ,劇烈紊流 , 過(guò)分劇烈曝氣是否合適 ? ③ 增加氣相氧分壓 ,可以提高水中氧飽和濃度 CS， 純氧曝氣 , 在較高的氣壓下 , 如深井曝氣 。 KLa倒數(shù)是時(shí)間 h,表示氧濃度從 C提高到 CS需要的時(shí)間 ， 需要時(shí)間長(zhǎng) ,說(shuō)明阻力大 ,即 KLa小 ,反之亦然 。δL(CS－ C )/ δL , …… .. （ 4） 同除以 V： dC /dt = (CS－ C) m . Water Pollution Control Engineering ddC? ddC?曝氣原理 vd = , …… .. （ 2） 單位時(shí)間內(nèi)單位斷面面積上通過(guò)物質(zhì)的質(zhì)量 , M表示質(zhì)量 . dM/dt = － D水污染控制工程 唐玉朝 安徽建筑工業(yè)學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系 Email: Department of Environmental Science and Engineering, Anhui University of Architecture 第四節(jié) 曝氣原理與設(shè)備 1 曝氣原理 1. 1 氣體 傳遞原理 Fick定律： vd = － D ADA/V以 KLa代替 ， KLa相當(dāng)于氧氣的總傳質(zhì)系數(shù) 。 Water Pollution Control Engineering dtdC 曝氣原理 根據(jù)氣體傳遞原理 , 曝氣效率 ： ( dC /dt = (CS－ C) Water Pollution Control Engineering 曝氣原理 . 氧擴(kuò)散速率 (曝氣效率 )的影響因素 ： ① 與分子 O2在水中的擴(kuò)散系數(shù) D ,氣體液體界面面積 A， 液膜的氧飽和濃度差 CS－ C成正比 ,與液膜厚度 δL 成反比 。V ? 實(shí)際情況下轉(zhuǎn)移量： O2＝ αKLa(20) Cs(T)－ C) 曝氣原理 Water Pollution Control Engineering ASEOS ?3 . 5 8 S0 . 2 8SG S ??2 曝氣設(shè)備 曝氣裝置 曝氣裝置作用： 1供氧； 2攪拌與混合 曝氣裝置類型： 1鼓風(fēng)曝氣； 2機(jī)械曝氣 Water Pollution Control Engineering 曝氣設(shè)備 鼓風(fēng)曝氣 組成 :空氣凈化器 、 鼓風(fēng)機(jī) 、 空氣輸配管 、 空氣擴(kuò)散裝置 ,根據(jù)空氣擴(kuò)散裝置分散空氣大小分： ? ① 小氣泡：多孔性材料制的微孔擴(kuò)散板 ,擴(kuò)散管 ,擴(kuò)散罩等 , 氣泡直徑 。 Water Pollution Control Engineering 曝氣設(shè)備 ? 微孔曝氣盤(pán)的清水曝氣 Water Pollution Control Engineering 曝氣設(shè)備 微孔曝氣設(shè)備 Water Pollution Control Engineering 曝氣設(shè)備 ④ 微氣泡曝氣 :水力剪切 ,沖擊和空氣剪切 射流曝氣 ,高速葉輪剪切壓縮空氣等 。h電能轉(zhuǎn)移到水中的氧量 , 根本的指標(biāo)； ? 氧轉(zhuǎn)移率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到水中的氧量 ， mgO2/L S：底物濃度， mg/L，質(zhì)量 /容積。 ，與酶的性質(zhì)有關(guān)、與底物濃度無(wú)關(guān)；B. 受 pH及溫度等影響，對(duì)不同的底物有不同常數(shù)； Km最小的底物是最適底物或天然底物； C. Km反映了酶對(duì)底物的親和性能， Km越小親和力越強(qiáng)。S/(Ks + S) μ：微生物的比增殖速度 μmax：微生物的最大比增殖速度 S：限制微生物增長(zhǎng)的底物濃度 (BOD) Ks：飽和常數(shù)， 半速度常數(shù) Monod方程的推論，當(dāng) Ks 底物 S則 0級(jí)反應(yīng)；反之 1
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