厌氧消化模型对生化反应抑制形式的模拟

对厌氧消化系统内的抑制动力学进行合理模拟是厌氧工艺顺利运行的前提,也是模型发展和应用的重要部分。ADM1系统分析了几种关键性抑制形式:pH抑制、氢抑制及弱酸和碱抑制。在综合考虑各种抑制动力学的基础上,给出了这些关键性抑制形式的表达公式,用于模拟各种抑制对厌氧反应器内生化反应的影响。

污泥厌氧消化过程中磷行为的数学模型研究进展

城市污水处理厂的剩余污泥在厌氧消化过程中会释放大量的磷,因此厌氧消化是潜在的可以实施磷回收的工艺。利用数学模型可更清楚地描述厌氧消化过程中生化和物理-化学反应过程。由国际水协会提出的厌氧消化模型1号(ADM1)没有包含对磷行为的描述。主要介绍了目前基于ADM1描述厌氧消化过程中针对磷的行为所作的修改与扩展,总结了与磷释放和沉淀有关的生化过程和物理-化学过程模型,最后在此基础上提出了相关的研究展望。

厌氧消化1号模型(ADM1)简介

介绍了 2 0 0 2年 2月国际水质学会 (IWA)推出的厌氧消化 1号模型 (ADM1)。该模型主要描述了厌氧消化中的生化和物化过程 ,共涉及厌氧体系中的七大类微生物、19个生化动力学过程、3个气液传质动力学过程 ,共有 2 6个组分和 8个隐式代数变量 ,能够对厌氧生物处理工艺进行较好的预测和模拟。ADM1还提供了开放的建模平台以及与活性污泥模型 (ASM)的接口 ,可广泛应用于对各种厌氧

厌氧消化1号模型(ADM1)简介

从生化反应过程和反应动力学以及物理—化学反应过程等方面对IWA的厌氧消化1号模型(ADM1)进行了概括性介绍,并通过具体实例给出了模型实现的途径和求解的过程。

结合水动力学的厌氧消化1号模型在UASB反应器中的应用

建立了新型的以厌氧消化1号模型为基础的对流扩散模型来模拟升流式厌氧污泥床反应器,在此模型中同时考虑了水动力学及生化动力学.模型涉及的偏微分方程借助中心有限差分法在Matlab中编程进行求解.示踪剂实验与两组有机负荷冲击实验分别用于验证对流扩散模型的水动力学及生化动力学,结果显示模拟数据与实验数据能很好地吻合.此外,所建立的模型还能反映不同高度处的反应器状态,借助这个优势可以在反应器遭受异常情况时进行预警.

厌氧消化过程的系统分析方法

厌氧消化系统是一个多变量、强耦合及高度非线性的超复杂系统,复杂系统传统的手段是采用结构型模型的建模的方法,如本文提到的厌氧消化1号模型(ADM1),本文描述了传统模型对复杂系统的适用范围和局限性,以及对神经网络、专家系统和系统动力学三种不同的系统分析方法的综合比较,提出了系统动力学对于研究厌氧消化这种超复杂系统是较为合适的观点,并在本文中通过以乙酸降解过程表述了系统动力学模型的建立方法。

厌氧消化产甲烷量关键参数修正及碳排放计算

根据北方地区某处理量为40×10^(4)m^(3)/d的市政污水处理厂实际运行数据,对Sotemann污泥厌氧消化稳态模型污泥中的不可生物降解COD组分(fPS’up)进行实测修正,获得修正的fPS’up=0.42,将其应用于污泥厌氧消化稳态模型进而预测污水厂污泥厌氧消化工艺的甲烷产量。在浓缩池出泥量为1 240m^(3)/d的条件下,甲烷产量可达14 248m^(3)/d。采用情景分析法对沼气发电和沼气锅炉两种利用情景进行对比,有余热回收的沼气发电系统碳补偿量为73 929 kg/d(以CO_(2)计),比沼气锅炉增加73%。

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器水力优化数值模拟研究

厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器内部流场及浓度场分布影响反应器运行效率,污染物不均匀分布会导致反应器内微生物无法与污染物充分接触,使处理效率下降。对EGSB反应器内部流场及浓度场进行模拟,研究污染物浓度分布对处理效率的影响,可实现对反应器结构的优化。在流体力学模型的组分浓度输运方程源项中嵌入厌氧消化数学模型,构造CFD-厌氧消化耦合模型进行模拟。结果表明,EGSB反应器内部污染物浓度分布呈现中轴处高近壁处低的不均匀分布,在一定高度处甚至出现死区,不利于微生物的生长,严重降低了反应器处理效率。通过在反应器内增设挡流板,使中轴处污染物随水流向壁面分流,可以有效提高近壁面附近污染物浓度,减小死区体积,提高反应器处理效率。

厌氧消化数学模型ADM1的研究及应用进展

自2002年国际水协厌氧消化工艺数学模型课题组推出厌氧消化模型ADM1以来,随着研究与应用的深入,该模型不断发展完善,已经被证明是指导厌氧消化工艺设计与模拟、预测厌氧消化过程及结果的可靠工具。总结了近年ADM1在生化反应动力学、不同反应器类型、不同发酵底物、厌氧消化微生物种群等方面的拓展与改进研究,简单介绍了该模型在厌氧消化实际工程中的应用及模型存在的缺陷和不足。