城市污水活性污泥生物脱氮模型及模拟研究

《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着工业和城市化的快速发展，水体富营养化问题日益严重，其中氮污染成为水环境治理的重要难题。

SBR（Sequencing Batch Reactor，序批式活性污泥法）工艺作为一种高效的污水处理技术，具有操作灵活、适应性强等优点，广泛应用于污水处理领域。

生物脱氮作为SBR工艺的重要环节，其效果直接影响到出水水质。

同时，外加碳源作为一种强化生物脱氮的手段，也被广泛研究。

本文旨在研究SBR工艺生物脱氮及外加碳源的效果，为实际工程应用提供理论依据。

二、SBR工艺生物脱氮原理及研究现状SBR工艺是一种按间歇方式运行的处理工艺，通过周期性改变反应条件，实现污水的高效处理。

生物脱氮是SBR工艺的核心环节，主要通过硝化与反硝化作用实现。

硝化作用由自养型好氧菌完成，将氨氮氧化为硝酸盐；反硝化作用由异养型厌氧菌完成，将硝酸盐还原为氮气。

两者结合，实现生物脱氮的目的。

近年来，SBR工艺生物脱氮的研究主要集中在优化运行参数、提高脱氮效率等方面。

然而，在实际应用中，由于进水氮负荷、水温、pH值等因素的影响，SBR工艺的生物脱氮效果往往难以达到预期。

因此，有必要研究外加碳源对SBR工艺生物脱氮的影响。

三、外加碳源对SBR工艺生物脱氮的影响外加碳源是指向污水处理系统中投加有机碳源，以提高反硝化过程的电子供体浓度，从而促进反硝化速率。

常见的外加碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖等。

研究表明，外加碳源可以显著提高SBR工艺的生物脱氮效果。

一方面，外加碳源为异养型厌氧菌提供了充足的电子供体，加速了反硝化速率；另一方面，外加碳源可以改善污泥的活性，提高污泥对氮的去除能力。

此外，外加碳源还可以调节系统的pH值，有利于硝化与反硝化过程的进行。

四、实验方法与结果分析1. 实验方法本实验采用SBR工艺，分别设置外加碳源组（甲醇）和对照组（无外加碳源），在相同条件下运行一定周期。

通过监测进出水的氨氮、硝酸盐氮等指标，分析SBR工艺的生物脱氮效果及外加碳源的影响。

《城市污水处理新型生物脱氮除磷技术研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市污水处理问题日益突出。

在众多的污水处理技术中，生物脱氮除磷技术因其高效、经济、环保等优点而备受关注。

本文旨在探讨城市污水处理中新型生物脱氮除磷技术的研究进展，分析其技术特点、应用现状及未来发展趋势。

二、生物脱氮除磷技术概述生物脱氮除磷技术是一种利用微生物的新陈代谢活动，通过生物膜法或活性污泥法等工艺，将污水中的氮、磷等营养物质去除的技术。

该技术具有处理效率高、运行成本低、污泥产量少等优点，是当前城市污水处理领域的研究热点。

三、新型生物脱氮技术研究进展（一）A2/O工艺及其改进型技术A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺是一种典型的生物脱氮技术。

近年来，研究者们针对A2/O工艺的不足，开发了多种改进型技术，如MBBR（移动床生物膜反应器）、SBR（序批式活性污泥法）等。

这些技术通过优化反应器结构、调整运行参数等手段，提高了脱氮效率，降低了能耗。

（二）新型厌氧氨氧化技术厌氧氨氧化技术是一种利用厌氧氨氧化菌将氨氮转化为氮气的生物脱氮技术。

近年来，研究者们通过优化反应条件、提高菌种活性等手段，推动了厌氧氨氧化技术的发展。

该技术具有脱氮效率高、能耗低等优点，是未来生物脱氮技术的重要发展方向。

四、新型生物除磷技术研究进展（一）PAOs（聚磷菌）强化除磷技术PAOs强化除磷技术是一种利用聚磷菌在厌氧-好氧条件下实现高效除磷的技术。

近年来，研究者们通过优化反应条件、提高聚磷菌活性等手段，提高了PAOs强化除磷技术的除磷效率。

该技术具有除磷效果好、污泥产量少等优点。

（二）化学与生物联合除磷技术化学与生物联合除磷技术是一种结合化学沉淀与生物吸附的除磷技术。

该技术通过投加化学药剂与生物反应相结合的方式，实现高效除磷。

近年来，研究者们针对不同水质条件，优化了药剂种类和投加量，提高了除磷效果。

五、新型生物脱氮除磷技术应用及发展趋势（一）应用现状新型生物脱氮除磷技术在城市污水处理中已得到广泛应用。

污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究摘要：污水生物脱氮工艺是一种常用的污水处理方法，它能有效地去除废水中的氮含量，同时产生一定量的N2O气体。

N2O是一种强力温室气体，对臭氧层有破坏作用。

本文通过对污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究，探讨了其排放机理、影响因素以及减排措施，为污水处理厂的减排工作提供了参考。

一、引言随着城市化进程的不断加快，污水处理工艺在国内得到了广泛应用。

污水中氮的去除是处理过程中非常重要的环节，目前常用的方法是通过生物脱氮工艺，利用微生物将氮转化为气体排出。

然而，生物脱氮过程中会产生大量的N2O气体，其温室效应和臭氧破坏能力远超过二氧化碳，对环境造成了较大的风险。

因此，对污水生物脱氮处理工艺中N2O气体进行调查与研究具有重要意义。

二、调查结果通过对多个污水处理厂的数据进行收集和分析，发现在生物脱氮工艺中N2O气体的排放量存在一定差异。

排放量的高低与以下因素有关：废水的总氮含量、废水的有机物种类和浓度、废水的温度等。

同时，不同的生物脱氮工艺对N2O气体的排放也会产生影响。

活性污泥法的N2O排放量相对较高，而反硝化法排放量较低。

三、N2O排放机理生物脱氮工艺中N2O气体的产生与微生物的代谢活动密切相关。

微生物在去除废水中氮的过程中，产生了反硝化和好氧反应。

反硝化是指将硝酸根离子中的氧还原为氮气，而好氧反应是将硝化过程所形成的亚硝酸根离子中的氧还原为氮气。

而在这两个过程中，N2O作为中间产物生成。

另外，在废水处理过程中存在氧限制条件下的菌群转代，也是N2O生成的重要因素。

四、影响因素除了废水的性质和工艺因素外，废水处理过程中氧溶解度、曝气方式和曝气强度也是影响N2O生成的重要因素。

较低的氧溶解度会增加菌群进行反硝化代谢，进而增加N2O生成的机会。

同时，过高或过低的曝气强度也会产生负面效果。

因此，在工艺设计和操作过程中需合理控制这些因素。

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业化的推进，污水处理成为环境保护和可持续发展的关键环节。

在污水处理过程中，氮、磷等营养物质的去除尤为关键，因为这些物质会直接导致水体富营养化，影响水生态系统的平衡。

其中，污水生物脱氮除磷工艺因其高效、经济的特点，成为当前污水处理领域的研究热点。

本文将详细介绍污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展趋势。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 传统生物脱氮除磷工艺传统的生物脱氮除磷工艺主要包括活性污泥法、生物膜法等。

这些工艺通过微生物的作用，将污水中的氮、磷等营养物质转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

然而，这些工艺在处理过程中存在能耗高、污泥产量大等问题，限制了其应用范围。

2. 新型生物脱氮除磷工艺针对传统工艺的不足，科研人员不断探索新型的生物脱氮除磷工艺。

其中，短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、同步脱氮除磷等工艺在实验室阶段取得了显著成果。

这些新型工艺具有能耗低、污泥产量少等优点，为污水处理提供了新的思路。

3. 实际应用情况目前，各种生物脱氮除磷工艺在实际应用中取得了良好的效果。

例如，某些城市采用新型的同步脱氮除磷工艺，实现了氮、磷的高效去除，同时降低了能耗和污泥产量。

此外，一些工业园区也采用生物脱氮除磷工艺处理废水，有效减轻了对周边水环境的污染。

三、污水生物脱氮除磷工艺的发展趋势1. 工艺优化与创新未来，随着科研技术的不断发展，污水生物脱氮除磷工艺将进一步优化和创新。

科研人员将探索更加高效的微生物种类和反应机制，以提高氮、磷的去除效率。

同时，针对不同地区、不同行业的污水处理需求，开发适应性强、操作简便的工艺。

2. 能源回收与资源化利用在污水处理过程中，通过生物脱氮除磷等工艺产生的能量和资源将得到充分利用。

例如，利用微生物在反应过程中产生的能量，实现污水的能源自给或供电；同时，将处理后的污水用于农业灌溉、景观用水等，实现水资源的循环利用。

活性污泥法脱氮除磷数学模型的发展徐伟锋顾国维张芳（同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海200092）摘要：利用聚磷菌在缺氧条件下的吸磷和反硝化作用，实现氮、磷的同时去除，是具有实用前景的城市污水处理方法，而建立活性污泥法脱氮、除磷的数学模型则有利于该项技术的推广应用。

文中对ASM2d模型、Barkerand Dold 模型、Delft模型作了较为详细的介绍，提出了由聚磷菌引起的缺氧吸磷和反硝化作用中需要解决的 2个问题：反硝化聚磷菌浓度的确定和由反硝化聚磷菌吸磷所引起的磷的减少量。

关键词：模型；生物营养物去除；生物过量除磷作用；缺氧吸磷中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009－2455（2004）02－0001－04Development of Mathematical Modelsof Demtrihcation and Dephosphorization by Activated Sludge ProcessXU Wei－feng GU Guo-wei ZHANG Fang（She Key Lab of Pollution Control and Resource Reuse，Tongji UniversiryShanthe 200092，China）Abstract：The use of the phosphorus uptake and denltrification of PAOs under anoxic conditions for the realization of the simultaneous removal of nltrogen and phosphorus is a method with practical prospect for munic－ipal sewage treatment，and the establishment of the mathematical models of denitrlfication and dephosphorization by activated-sludge process benefits the popularization and application of this technofogy.Models ASM2d，Barker and Dold and Delft are presented in a detailed way in this paper，with two issues raised which need to be re－solved in the anoxic phosphorus uptake and denitrificatlon caused by PAOs，i.e.the determination of the concen－tration of denitrification PAOs and the decrease of phosphorus caused by the phosphorus uptake of denitrification-PAOs.Key words： model; biological nutrient removal; biological excess phosphrus removal;anoxic phosphrus uptake自1990 年以来，许多学者相继报道有缺氧吸磷现象[1]，即所谓的反硝化除磷作用。

污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展污水生物脱氮过程N2O排放数学模型研究进展1. 引言污水处理厂是为了减少排放到环境中的氮、磷等污染物负荷而建造的重要设施。

然而，在污水处理的过程中，尽管通过生物脱氮技术可以有效地去除污水中的氮，但会产生大量的氧化亚氮（N2O），它是一种强大的温室气体和臭氧破坏剂。

因此，探索污水生物脱氮过程中N2O排放的规律及其数学模型的研究成为解决这一问题的重要途径。

2. N2O的生成机理N2O是由氨氧化细菌（AOB）和反硝化细菌通过氧化亚氮还原酶（N2OR）催化作用产生的。

其中，AOB在氨氧化的过程中生成亚硝酸（NO2-），而反硝化细菌则通过还原亚硝酸至氮气（N2），在此过程中产生N2O。

3. N2O排放的影响因素（1）C/N比：C/N比是污水中有机碳与氮的比值。

适宜的C/N比能够保持污水处理系统中厌氧和好氧条件的平衡，从而减少N2O的产生。

（2）温度：温度对反硝化细菌活性的影响很大。

较高的温度能够促进反硝化细菌的生长和代谢活动，增加N2O产生的可能性。

（3）氧气浓度：过高或过低的氧气浓度都会抑制反硝化细菌的活性，从而减少N2O的生成。

（4）pH值：适宜的pH值有助于细菌生长和代谢，从而影响N2O的排放。

4. N2O排放数学模型的建立为了准确预测和控制污水生物脱氮过程中N2O的排放，研究人员建立了各种数学模型。

其中比较常用的是基于物质平衡和能量平衡的动态模型。

（1）物质平衡模型：该模型基于活性污泥系统中N2O的产生与消耗之间的平衡关系建立，通过考虑各种微生物的生长、代谢和迁移等因素，对N2O的生成、转化和排放进行定量预测。

（2）能量平衡模型：该模型考虑底物的降解和产生能量的同时，进一步考虑氨氧化和反硝化过程中产生的N2O，通过能量的平衡关系对N2O的排放进行建模。

5. 模型验证与应用研究者通过实际污水处理厂的监测数据对建立的数学模型进行验证，在与实际数据进行对比的过程中发现模型具有较好的准确性和预测能力。

《SBR工艺生物脱氮及外加碳源效果研究》篇一一、引言随着经济的快速发展和城市化进程的推进，水污染问题日益突出，其中氮污染已经成为一个亟待解决的问题。

SBR （Sequencing Batch Reactor，序批式活性污泥法）工艺作为一种新型的污水处理技术，具有操作灵活、处理效果好等优点，被广泛应用于生物脱氮领域。

本文以SBR工艺为研究对象，对其生物脱氮及外加碳源的效果进行研究。

二、SBR工艺概述SBR工艺是一种周期性运行、分批操作的污水处理工艺，通过周期性的进水、曝气、沉淀、排水等过程，达到去除有机物和脱氮除磷的目的。

其特点在于灵活的操作方式，使得该工艺可以根据不同的水质情况调整运行策略，从而实现对污水的高效处理。

三、SBR工艺生物脱氮效果研究1. 生物脱氮原理SBR工艺中的生物脱氮主要通过氨化、硝化和反硝化三个过程实现。

在曝气阶段，通过微生物的作用将氨氮转化为硝酸盐；在沉淀和排水阶段，通过厌氧环境下的反硝化作用将硝酸盐还原为氮气，从而实现脱氮。

2. 实验方法与结果本研究采用SBR工艺处理模拟生活污水，通过调整曝气时间、沉淀时间等参数，研究生物脱氮的效果。

实验结果表明，在适宜的条件下，SBR工艺能够有效地去除污水中的氮元素，达到良好的脱氮效果。

四、外加碳源对SBR工艺脱氮效果的影响研究1. 外加碳源的作用外加碳源可以提高反硝化过程中的电子供体浓度，从而提高脱氮效率。

此外，适当的碳源还可以为微生物提供营养，促进其生长繁殖。

2. 实验方法与结果本研究通过向SBR反应器中添加不同种类的碳源（如甲醇、乙酸等），研究外加碳源对SBR工艺脱氮效果的影响。

实验结果表明，适当的外加碳源可以显著提高SBR工艺的脱氮效率。

其中，甲醇作为碳源时，脱氮效果最为显著。

此外，外加碳源还可以提高污泥的活性，有利于提高整个污水处理系统的稳定性。

五、结论本研究通过实验研究了SBR工艺的生物脱氮效果及外加碳源对脱氮效果的影响。

结果表明，SBR工艺具有较好的生物脱氮能力，外加碳源可以进一步提高脱氮效率。

《污水生物脱氮除磷工艺的现状与发展》篇一一、引言随着城市化进程的加速和工业的迅猛发展，大量生活污水和工业废水被排放到水环境中，造成了严重的环境问题。

为了有效减少污水对环境的危害，人们研发了多种污水处理技术。

其中，污水生物脱氮除磷工艺因具有较好的处理效果和较低的运行成本，得到了广泛的应用。

本文将就污水生物脱氮除磷工艺的现状及其发展进行详细探讨。

二、污水生物脱氮除磷工艺的现状1. 工艺概述污水生物脱氮除磷工艺是一种基于微生物作用，利用活性污泥法等生物处理技术，将污水中的氮、磷等营养元素去除的工艺。

该工艺主要利用微生物的代谢作用，将污水中的氮、磷转化为无害物质，从而达到净化水质的目的。

2. 国内外应用现状目前，国内外广泛应用的污水生物脱氮除磷工艺主要包括A/O法、A2/O法、氧化沟法等。

这些工艺在我国污水处理领域得到了广泛应用，特别是在城市污水处理厂和工业废水处理中。

此外，一些新型的生物脱氮除磷技术，如MBR（膜生物反应器）技术、超声波强化生物脱氮除磷技术等也在逐步推广应用。

三、工艺运行机制与原理污水生物脱氮除磷工艺主要依靠活性污泥中的微生物完成。

在反应过程中，微生物通过吸附、吸收、代谢等作用，将污水中的氮、磷等营养元素转化为无害物质。

具体来说，脱氮过程主要通过氨化、硝化和反硝化等步骤实现；除磷过程则主要通过聚磷菌的过量摄磷和释磷实现。

四、工艺发展及挑战1. 技术发展随着科技的不断进步，污水生物脱氮除磷工艺也在不断发展和完善。

新型的生物反应器、高效的微生物菌剂、智能化的控制系统等技术手段的应用，使得污水处理效率得到了显著提高。

同时，一些新型的污水处理理念和技术，如低碳、低能耗、资源化等也得到了广泛关注。

2. 面临的挑战尽管污水生物脱氮除磷工艺取得了显著的成果，但仍面临一些挑战。

如：如何进一步提高处理效率、降低运行成本；如何解决污泥处理与处置问题；如何应对复杂多变的水质等。

此外，一些新兴污染物（如微塑料、新型有机污染物等）也对传统污水处理技术提出了新的挑战。

西安建筑科技大学硕士学位论文城市排水管道水质数学模型及模拟姓名：朱学兵申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：彭党聪20040501西安建筑科技大学硕士学位论文城市排水管道水质数学模型及模拟专业：环境工程硕士生：朱学兵指撇：彭党聪教授摘要本文在解析活｜生污泥１号模型（ＡＳＭｌ）和Ｈｖｉｔｖｅｄ－Ｊａｃｏｂｓｅｎ排水管道模型的基础上，结合反应器原理，建立了重力流排水管道内水质变化数学模型。

采用ＶＢ６．０语言编制了排水管道水质模拟程序，最后应用模拟程序对某排水管道进行了水质稳态模拟。

应用模拟程序对某排水管道中主要水质组分变化进行了稳态模拟。

模拟结果表明：管道中随着溶解氧的扩散和浓度的升高，快速笙物降解基质（Ｓｓ）和慢速生物降解基质（）（ｓ）浓度迅速地减少，异养菌（ＸｓＨ）浓度迅速增加；而在低溶解氧浓度和厌氧条件下，ＳＳ可以保存甚至增加，砥浓度降低，‰Ｈ浓度变化较小。

对西安市某污水管道进行水质测定和模拟，各组分实测值与模拟值的相对误差均小于５．Ｏ％，说明两者较为吻合，应用模拟程序可以对具有上述管道特征的排水管道内水质变化进行有效和较为准确的模拟。

通过分析管道中的水质组分变化可知Ｓｓ和砥浓度显著减少，ＸＢＨ浓度显著增加，氨氮（跏｛）、溶解态有机氮（ＳＮＤ）、颗粒态有机氮（ＸＮＤ）的浓度变化较小，这种变化对后续污水处理厂采用脱氮除磷工艺时不利，但对后续污水处理厂采用除碳工艺时有利。

模拟结果对城市排水系统的设计具有参考价值。

关键词：排水管ｊ酋水质模型模拟程序水质组分模拟西安建筑科技大学硕士学位论文。

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