CSTR处理低浓度豆腐废水的启动研究

为探究全混合式(CSTR)反应器处理豆腐废水的启动实验,在常温条件下对自行设计的CSTR反应器进行了相关实验。结果表明:在启动后的运行时间30 d后,进水COD为3500 mg·L^(-1),水力滞留时间为10 d,COD去除率达到了99.51%,池容产气率达到了0.46 L·L^(-1)d^(-1),甲烷的质量分数达到60.69%。所以,对CSTR高效厌氧反应器的低浓度废水启动方式是可行的,对原豆腐废料的降解方式也是可行的,为今后对CSTR高效厌氧反应器的设计应用提供了一种新型启动方式。

改进型CSTR处理豆腐废水的实验研究

采用改进型连续搅拌釜反应器(CSTR)在35℃下对豆腐废水进行了厌氧消化,设置水力滞留时间(HRT)分别为26、17、13 d和8 d,探究不同有机负荷下豆腐废水的厌氧消化特性.结果表明:日产气量随着HRT的缩短而增加,平均甲烷含量在HRT为26 d达到51.06%后,随着反应的进行最后升高至56.00%.

基于Hammerstein-Wiener模型的CSTR反应器辨识

针对化工过程中广泛应用的连续搅拌反应釜(CSTR)反应器,提出一种新的基于极限学习机的Hammerstein-Wiener模型的辨识建模方法。其中,Hammerstein-Wiener模型的两个非线性环节采用两个不同的极限学习机逼近,线性环节采用自回归ARX模型。因极限学习机的特殊结构,此模型可以表示成线性回归的形式,最终利用广义最小二乘法求解模型的参数。此方法辨识过程简单,辨识过程的计算量较小。最后对CSTR的辨识结果表明,在相同条件下与基于多项式的Hammerstein模型和ARX-LSSVM Hammerstein模型相比,该方法具有较高辨识精度,表明了该方法的有效性。

CSTR+MBR+NF+RO工艺处理生活垃圾压榨液

针对某生活垃圾处理厂形成的生活垃圾压榨液高浓度有机废水特性,采用全混厌氧工艺(CSTR)+外置式MBR膜生物反应器(两级AO+UF)+纳滤(NF)+反渗透(RO)组合工艺进行处理,设计处理规模为80 t/d,项目建成后实际运行数据显示,CSTR厌氧发酵+外置式MBR+纳滤(NF)+反渗透(RO)工艺对压榨液COD、氨氮、总氮及总磷等污染物具有较好去除效果,出水可达到污水综合排放一级A标准(GB 8978-1996)。组合工艺中CSTR厌氧发酵单元可去除压榨液中绝大部分有机物,COD去除率可达到80%以上,显著降低后续污水处理单元有机负荷。MBR单元主要去除氨氮、总氮及总磷,去除率分别可以达到99%、95%及60%。NF+RO膜处理系统通过物理过滤进行脱盐并进一步去除污水中的有机物、胶体、细菌、病毒和重金属离子等,出水达到排放标准。此工艺处理生活垃圾压榨液高浓度有机废水应用效果良好,系统稳定可靠,具有良好的应用前景。

高温厌氧CSTR反应器处理木薯酒精废水研究

在高温(55℃)条件下,应用CSTR反应器对含高浓度悬浮固体的木薯酒精废水进行了全渣厌氧处理研究。以中温厌氧颗粒污泥接种,并采取逐步提高容积负荷的运行方式,约50d后反应器启动成功。运行至第80天左右时,高温厌氧CSTR反应器的容积负荷达到了14kgCOD/(m3.d),对TCOD的去除率稳定在90%,产气量为18L/d,其中甲烷含量>55%,对SS的去除率>80%。启动及运行过程中不需要人为调节系统的pH和碱度,且容积负荷的改变未对反应器的运行产生明显影响。

CSTR中生化反应振荡行为研究

考虑在生化反应中细胞收率系数Ｙｘ／ｓ随物料浓度变化这一事实，改进了原有的发酵动力学方程，同时首次运用分岔理论研究了乙醇连续发酵过程中存在的振荡现象。结果表明：在低糖浓度条件下。

CSTR中H_2O_2-KSCN-CuSO_4非线性反应体系的研究

Complex periodic oscillations which are associated with Farey sequences and sustained aperiodic oscillations (maybe chemical chaos) have been first observed in Hydrogen Peroalde-Potassium Thiocyanate-Cupric Sulfate System in a CSTR. When pH is high (generally at pH>9), oscillations in pH and Pt potential in solution are synchronous,and pH increases as Pt potential in solution increases; when pH is low (gernerally pH<9),oscillations in pH and Pt potential are antiphase. Birthymicity of two oscillations appears at a same condition. A simple explanation is discussed.

厌氧CSTR反应器处理水葫芦挤压汁研究

在中温(35℃)条件下,应用改进的CSTR反应器对新鲜水葫芦汁进行厌氧发酵试验,采取逐步提高有机负荷的运行方式,将有机负荷由0.5 kg COD.m-3.d-1逐步提高到5.0 kg COD.m-3.d-1,HRT(水力滞留时间)也由起始的5 d逐步缩短至2.5 d,系统运行40 d,结果表明:系统启动迅速,运行至第30 d,反应器容积负荷达到5 kg COD.m-3.d-1,此后在HRT为2.5 d条件下,稳定运行10 d,其COD的去除率在75%以上,容积产气率可达1.1 m3.m-3.d-1,甲烷含量>65%。

非线性CSTR过程预测控制器设计

针对非线性CSTR(continuously stirred tank reactor)过程,提出一种新的预测控制的设计与仿真实现。在对一类特殊非线性过程分析的基础上,从系统的输入输出数据出发,基于子空间辨识算法建立双线性系统模型来近似描述被控系统;设计新的预测控制算法实现对CSTR过程的跟踪控制;为补偿模型失配以消除控制中的稳态误差,将积分作用包含在预测控制器的设计中,实现对控制输出的良好跟踪性能;最后通过一个仿真实例验证算法的有效性。

CSTR系统的基于CMFC神经元网络的学习控制研究

CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller或Cerebellar Model Arithmetic Computer)神经元网络是由Albus提出的一种表达复杂非线性函数的表格查询的自适应系统。本文将CMAC应用到具体的连续搅拌反应釜(CSTR)系统的学习控制研究中,仿真结果表明,该学习控制策略具有较强的自学习能力且容易实现,对于改善非线性控制的性能,不失为一种有益的尝试。

CSTR反应器好氧颗粒污泥脱氮影响因素研究

在连续流反应器中接种厌氧颗粒污泥,成功培养出好氧颗粒污泥,具有良好的COD及氨氮去除能力。通过脉冲试验考察反应器水流流态,同时考察温度、C/N、水力停留时间、溶解氧质量浓度、pH、间歇曝气周期等对好氧颗粒污泥脱氮的影响,并确定最佳工艺参数为:温度为25℃、C/N在6～8、HRT为8 h左右、溶解氧质量浓度为2 mg·L-1、pH为7.5～8.0、曝气3 h及缺氧搅拌3 h和曝气4 h及缺氧搅拌3 h。

微生物燃料电池耦合连续搅拌反应系统(CSTR)低温下处理“糖蜜-电镀”废水

为提高传统微生物燃料电池(MFC)在低温条件下的效率,实现实验装置放大化.本实验将连续搅拌反应系统(CSTR)与双极室微生物燃料电池系统相结合,连续流处理糖蜜废水,并间接回收金属单质,处理模拟电镀废水,考察系统的产电性能和废水处理效果.结果表明,当系统稳定运行后,最高电压及功率密度分别可达到340 m V和58.65 m W·m-2.20 d后,系统COD去除率明显增加,最高COD去除率可达到81%.实验运行10 d后,银离子开始析出,最高去除率可达到90%左右.

CSTR水力学模型数值求解方法探讨

CSTR模型是河流水质模拟的常用模型之一,其中水力学模型是影响CSTR模型数值稳定性的关键因素,但迄今为止对CSTR水力学模型数值稳定性鲜有充分的讨论.以赣江朝阳水厂至八一桥北段为例,采用实测数据,分单箱积分和整体积分2种方式,讨论了Runge-Kutta-Felberg方法(RKF)、经典四阶Runge-Kutta方法(RK4)和二级四阶隐式Runge-Kutta方法(RK2)的数值稳定性、模拟精度和时间效率.结果表明,与国际上目前常用的单箱积分相比,整体积分具有更好的稳定性.3种Runge-Kutta方法的稳定性排序是RKF<RK4<RK2;时间效率的排序是RKF<RK2<RK4.采用基于整体积分的经典四阶Runge-Kutta方法求解CSTR水力学模型具有较好的优越性.

制糖废水CSTR甲烷发酵系统的污泥驯化与运行特征

与厌氧颗粒污泥相比,絮状悬浮活性污泥具有传质界面大、速度快的突出优点,但要形成具有完整甲烷发酵过程的微生物生态系统则比较困难。采用连续搅拌槽式反应器(Continuous flow Stirred-Tank Reactor,CSTR),探讨了制糖废水厌氧生物处理系统的絮状污泥驯化与运行特征。研究表明,以有机废水好氧处理工艺的剩余污泥为种泥,在接种量MLVSS为8.52g/L,温度为(35±1)℃,COD浓度为4000mg/L,HRT为18h,系统pH值保持在6.5～7.5等条件下,CSTR可在84d左右形成具有完整甲烷发酵过程的絮状悬浮厌氧活性污泥系统。CSTR甲烷发酵系统对负荷冲击表现出了良好的调节能力,在有机负荷从5.3kgCOD/(m3·d)提高到9.33kgCOD/(m3·d)时,反应系统可在16d内重新达到稳定运行状态,其出水COD可稳定在1100mg/L左右,COD去除率和产气量平均为84%和38L/d,发酵气中的CO2和CH4含量分别为41%和48%。

MBR+CSTR联合工艺处理精对苯二甲酸生产废水

通过MBR+CSTR两段好氧法对精对苯二甲酸生产废水进行处理,取得了令人满意的结果。经过MBR反应器,CODCr由5000mg/L降为500mg/L以下,并且很好地控制了系统pH的上升。在CSTR反应器中CODCr能降至35mg/L,达到国家污水综合排放一级标准(GB8978-1996)。

两级CSTR亚硝化启动及稳定运行试验研究

采用两级CSTR反应器对实际生活污水亚硝化的启动过程及稳定运行主要影响因素进行了研究.通过向生活污水里投加（NH4）2SO4来提高进水氨氮浓度,并逐渐调整两级反应器的曝气强度至DO浓度分别为（1.5±0.12）,（0.35±0.1）mg/L,历经45d即实现了亚硝化的启动,亚硝化率保持在90.3%以上,氨氧化率保持在91.2%以上低氨氮生活污水运行时,通过第一级反应器中三组DO/ALR的效果对比,表明DO/ALR在1.2-2.0mgO2/（gN·d）时亚硝化效果最好.降低氨氮浓度以及增大HRT两种情况下导致ALR改变时,维持上述DO/ALR范围依然可以保证亚硝化的稳定.

新型组合工艺(CSTR-UASBAF-NMBR)处理有机废水实验及数学建模

采用一套新型生物组合工艺(CSTR产酸发酵反应罐-UASBAF复合厌氧反应池-NMBR新型多级环流膜生物反应器)处理玉米深加工企业生产废水。研究结果表明:经过50d的启动期后系统进入稳定运行阶段,在稳定运行的155d内,组合工艺对COD和BOD的去除率高达99.4%和99.8%。基于厌氧消化数学模型(ADM1)和活性污泥数学模型(ASM1)对本组合工艺进行数学模拟研究,结果表明,该模型对每个工艺的出水COD预测平均误差均在15%以内,表明该模型对这套新型工艺具有很好的预测效果。

函数连接神经网络在CSTR系统仿真中的应用

采用一种函数连接的人工神经网络方法用于CSTR系统仿真,和具有MLP结构和BP算法的前馈神经网络相比,具有隐层数目少,学习算法简单快速的优点,在一个非线性CSTR系统模型仿真中的应用表明该方法具有良好的性能。

CSTR处理含五氯酚废水的运行特性研究

采用连续流搅拌槽式反应器(CSTR)处理含五氯酚(PCP)废水,探讨了中温(35±1)℃下CSTR的启动和运行情况。结果表明,中温条件下,CSTR在35d左右可完成反应器的启动运行。在稳定运行过程中,CSTR具有良好的缓冲能力,对处理含低负荷PCP的废水具有较好的效果,PCP和COD平均去除率分别达到64%和42%。而高负荷的PCP会造成反应器处理效果的下降,运行过程中应控制PCP负荷在30×10-3kg·m-·3d-1以下。

基于自适应观测器的CSTR系统有界控制

为确保控制器输出在其允许的物理限制范围内和克服进料流速波动对期望浓度响应的影响,针对连续搅拌槽反应釜(CSTR)系统,采用了一种出口浓度控制和进料流速估计的算法,这种简单的控制策略考虑到作为输入变量的冷却剂流速的有界属性,借助自适应观测器得到进料流速和系统状态。由于考虑了进料流速波动的影响,所提策略对实际生产中由于设备长期运行造成的进料管内污垢的累积导致的流速降低、调节阀或传感器故障导致的流速扰动等具有较强的适应性,同时自适应观测器的输出也可对设备的健康诊断提供技术支持,为非线性过程控制对象的控制、检测和诊断的一体化提供了一种选择。通过Matlab仿真验证了算法的有效性,结果表明控制器和自适应观测器参数整定简单,具有很好的稳定性和鲁棒性。