活性污泥處理工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾個(gè)動(dòng)力學(xué)關(guān)系

基于物質(zhì)平衡的關(guān)系，對(duì)完全混合式反應(yīng)器建立Mass balance方程式，有如下關(guān)系

V*\frac{dX}{dt}=0-(Q_e*X_e+Q_w*X_w)+r_sYV-K_dXV

另外活性污泥的污泥停留時(shí)間SRT一般由下式計(jì)算

\theta_x=\frac{biomass in the aeration tank}{discharge rate of biomass}=\frac{X*V}{X_e*Q_e+X_w*Q_w}

如果反應(yīng)器處于穩(wěn)態(tài)的情況下，污泥的濃度不會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，因此有下式：

\frac{dX}{dt}=0

建立一個(gè)新的關(guān)系式，得到

Q_w*X_w+Q_e*X_e=Y*r_s*V-K_d*X*V

對(duì)SRT求倒數(shù)，可以得到下式

\frac{1}{\theta _x}=\frac{Q_e*X_e+Q_w*X_w}{XV}

直接把上上一個(gè)式子帶入上一個(gè)式子，可以得到

\frac{1}{\theta _x}=\frac{Y*r_s}{X}-K_d

根據(jù)莫諾特方式可以得到比增長(zhǎng)速率的關(guān)系，

\mu =\mu _{max}*\frac{S}{S+K_S}

而污染物的降解速率的表達(dá)式為

r_s=\frac{dS}{dt}=\frac{q _{max}*X*S}{K_S}

把上面的方程帶入前面關(guān)于SRT的表達(dá)式，可以得到

\frac{1}{\theta _{x}}=Y\frac{r_s}{X}-K_d=Y*\frac{q_{max}*S}{S+K_S}-K_d

Srteady state狀態(tài)下目標(biāo)污染物的濃度設(shè)為Se，可以得到

S_e=K_S\frac{1+K_d*\theta _x}{\theta _x(Y*q_{max}-K_d)-1}

這個(gè)關(guān)系式可以直觀的表達(dá)污染物去除效率與污泥齡之間的關(guān)系。

其中比增長(zhǎng)速率，半包和系數(shù)以及微生物的衰減系數(shù)是整個(gè)體系中追重要的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

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