一种污水生物脱氮过程中氧化亚氮动力学模型的建模方法

    公开(公告)号:CN105868457B

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201610179074.5

    申请日:2016-03-28

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种污水生物脱氮过程中N2O动力学模型的建模方法,包括以下步骤:(1)全面分析N2O产生机理并利用半反应方程准确表达N2O产生机理;(2)全面分析影响N2O产生的工况条件,确定关键环境因子;(3)基于活性污泥3号模型(ASM3)并根据已确定的半反应方程与关键因子,构建基于ASM3的N2O动力学模型;(4)利用MATLAB最优化算法,对建模过程中的未知参数进行参数估计与参数识别,并确定未知参数的置信区间;(5)利用MATLAB数学软件对N2O动力学模型进行动态模拟,并对各类参数进行灵敏度分析,找出对模型影响较大的关键参数并进行修改;(6)利用MATLAB建立N2O动力学模型动态模拟软件;本发明具有对N2O产生机理的表达更加清楚,预测能力更加准确等优点。

    一种用于测定水体中溶解态氧化亚氮的试验装置

    公开(公告)号:CN106980001A

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201710227683.8

    申请日:2017-04-10

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: G01N33/18

    Abstract: 本发明涉及一种用于测定水体中溶解态氧化亚氮的试验装置。该试验装置是由250ml锥形瓶改装而成,瓶口用带有两个开口的橡胶塞塞紧。两开口分别为进气口和出气口,均通过直径为5mm的玻璃管与橡胶管相连;在两橡胶管上均装有空气阀进行密封。该装置进注水样后需要放置在温度为25℃的恒温培养振荡器中振荡30分钟。恒温培养振荡完成后,将该装置取出方可通过气相色谱仪完成氧化亚氮的测定。该装置使用方便灵活、易于操作,可快速、准确地实现水体中溶解态氧化亚氮的测定。

    一种用于模拟污水反硝化过程氧化亚氮产生的动力学模型

    公开(公告)号:CN106650233A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611012737.0

    申请日:2016-11-17

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于模拟污水反硝化过程氧化亚氮产生的动力学模型,包括以下步骤:(1)对ASM3号模型进行合理简化,保留与反硝化阶段N2O产生相关的生化过程与相应组分;(2)扩展ASM3号模型中缺氧反应阶段,增加对反硝化阶段N2O产生的描述;(3)构建微生物衰减过程中利用NO2‑作为电子受体时N2O产生与释放的生化过程;(4)根据模型中各生化过程中电子受体与电子供体的不同,同时结合相应的环境影响因素,建立各生化阶段的过程速率方程。本发明可以用于模拟污水反硝化过程中氧化亚氮的产生,同时对微生物生长衰减过程进行了更加细致的描述,所构建的污水生物脱氮过程中反硝化阶段N2O动力学模型具有较强的工程应用价值。

    一种用于硝化阶段稳态求解的活性污泥模型及求解方法

    公开(公告)号:CN106055521A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610425387.4

    申请日:2016-06-16

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: G06F17/11

    Abstract: 本发明公开了一种用于硝化阶段稳态求解的活性污泥模型及求解方法,包括以下步骤:(1)对ASM3号模型进行合理简化并构建其化学计量学矩阵和过程速率方程;(2)耦合亚硝酸盐(NO2‑)氧化过程和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)生长衰减过程,并借鉴ASM3号模型,构建其化学计量学矩阵和过程速率方程;(3)根据模型构建出各组分的物料平衡方程,并利用MATLAB数学软件求出各组分的解析解,再将各类参数和工况条件代入,最终确定模型中各组分的浓度。本发明可以用于硝化阶段的稳态求解,也可用于动态模拟时的初值确定,因此本发明构建的活性污泥模型具有很强的实用性。

    一种污水生物脱氮过程中氧化亚氮动力学模型的建模方法

    公开(公告)号:CN105868457A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610179074.5

    申请日:2016-03-28

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: G06F17/5036

    Abstract: 本发明公开了一种污水生物脱氮过程中N2O动力学模型的建模方法,包括以下步骤:(1)全面分析N2O产生机理并利用半反应方程准确表达N2O产生机理;(2)全面分析影响N2O产生的工况条件,确定关键环境因子;(3)基于活性污泥3号模型(ASM3)并根据已确定的半反应方程与关键因子,构建基于ASM3的N2O动力学模型;(4)利用MATLAB最优化算法,对建模过程中的未知参数进行参数估计与参数识别,并确定未知参数的置信区间;(5)利用MATLAB数学软件对N2O动力学模型进行动态模拟,并对各类参数进行灵敏度分析,找出对模型影响较大的关键参数并进行修改;(6)利用MATLAB建立N2O动力学模型动态模拟软件;本发明具有对N2O产生机理的表达更加清楚,预测能力更加准确等优点。

    一种用于模拟污水反硝化过程氧化亚氮产生的动力学模型

    公开(公告)号:CN106650233B

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN201611012737.0

    申请日:2016-11-17

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于模拟污水反硝化过程氧化亚氮产生的动力学模型,包括以下步骤:(1)对ASM3号模型进行合理简化,保留与反硝化阶段N2O产生相关的生化过程与相应组分;(2)扩展ASM3号模型中缺氧反应阶段,增加对反硝化阶段N2O产生的描述;(3)构建微生物衰减过程中利用NO2‑作为电子受体时N2O产生与释放的生化过程;(4)根据模型中各生化过程中电子受体与电子供体的不同,同时结合相应的环境影响因素,建立各生化阶段的过程速率方程。本发明可以用于模拟污水反硝化过程中氧化亚氮的产生,同时对微生物生长衰减过程进行了更加细致的描述,所构建的污水生物脱氮过程中反硝化阶段N2O动力学模型具有较强的工程应用价值。

    一种模拟SBR生物反应器中氧化亚氮产生的实验装置

    公开(公告)号:CN205740490U

    公开(公告)日:2016-11-30

    申请号:CN201620686387.5

    申请日:2016-07-04

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: Y02W10/15

    Abstract: 本实用新型公开了一种模拟SBR生物反应器中氧化亚氮产生的实验装置,其技术方案要点为:该模拟SBR生物反应器中N2O产生的实验装置为圆柱形,其内径为100mm,高1100mm,制作材料为有机玻璃。实验装置有效容积为8L,柱壁设液体取样口,各取样口间距为130mm。实验装置的顶端和下端均采用法兰盘密封。其顶端法兰盘设置内径为5mm气体取样口。下端法兰盘设置内径为20mm进水口,并通过进水管与蠕动泵相连。装置底部设有进气口和曝气头,并通过进气管与气体流量计和空气压缩机相连。曝气头上部设置微孔盘。装置底部相对于进水方向设有内径为20mm排泥阀。本实用新型可对SBR生物反应器中硝化和反硝化过程N2O的产生进行模拟,同时也可为污水处理过程中N2O减排控制研究提供技术支持。

    一种模拟氧化亚氮产生的自控式SBR小试模型反应器

    公开(公告)号:CN206345718U

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201621234658.X

    申请日:2016-11-17

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: Y02W10/15

    Abstract: 本实用新型公开了一种用于模拟氧化亚氮产生的自控式SBR小试模型反应器,其技术方案要点为:该反应器为有机玻璃制作的圆柱体,有效容积8L,柱壁设开口。反应器采用法兰盘密封。该反应器内设搅拌桨。反应器柱壁设置进水溢流口、进水口、液体取样口、出水口、反硝化碳源投加口。柱底部法兰阀中心开口为进气口,柱顶部法兰阀连接处设气体取样口。在小试模型反应器运行期间,其进水利用蠕动泵和计时开关进行控制;曝气利用空气压缩机、电磁阀和计时开关进行控制;缺氧搅拌利用永磁同步电机和计时开关进行控制;出水利用电磁阀和计时开关进行控制;气体调节阀用于控制曝气量的大小。本实用新型可实现SBR生物反应器的自动控制运行,为氧化亚氮产生的连续监测提供有力技术支持。

    一种筛选污水脱氮过程N2O产生关键因子正交试验装置

    公开(公告)号:CN205898760U

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201620686386.0

    申请日:2016-07-04

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种筛选污水脱氮过程N2O产生关键因子的正交试验装置,其技术方案要点为:该筛选污水脱氮过程N2O产生关键因子的正交试验装置是由500mL锥形瓶改造而成;其瓶口采用橡胶塞密封,其橡胶塞开孔用于分别设置进气口和出气口;其出气口通过内径为5mm的玻璃管和橡胶管与气体采样袋连接;其进气口通过内径为5mm的玻璃管和橡胶管与小型空气压缩机连接;此装置在运行过程中需加入磁力转子,并放于DF-101B集热式磁力加热搅拌器中使用;装置进水采用150mL针管瞬时进水;通过气体流量计控制曝气量。本试验装置可以对温度、运行工况、pH值、溶解氧和进水水质进行筛选。

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