| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-15页 |
| 第一节 课题的背景,内容和意义 | 第13-14页 |
| 1 课题背景 | 第13页 |
| 2 研究目的和意义 | 第13-14页 |
| 第二节 课题的主要研究内容和技术路线 | 第14-15页 |
| 1 主要研究内容 | 第14页 |
| 2 技术路线 | 第14-15页 |
| 第二章 活性污泥数学模型概述 | 第15-44页 |
| 第一节 活性污泥数学模型的理论基础 | 第15-22页 |
| 1 活性污泥法概述 | 第15-16页 |
| 2 微生物生长衰减与底物降解的动力学 | 第16-22页 |
| ·微生物的比生长速率 | 第16-17页 |
| ·Monod模式 | 第17-19页 |
| ·微生物的产率 | 第19-20页 |
| ·微生物的比底物利用率和底物的比降解速率 | 第20-21页 |
| ·微生物生长与底物利用之间的关系 | 第21-22页 |
| 第二节 活性污泥数学模型的分类与发展 | 第22-35页 |
| 1 传统的静态模型 | 第22-23页 |
| 2 活性污泥动态模型 | 第23-33页 |
| ·活性污泥一号模型(ASM1) | 第23-30页 |
| ·背景 | 第23-24页 |
| ·一号模型的设定 | 第24-25页 |
| ·模型的组分 | 第25-26页 |
| ·模型中的动力学参数和化学计量系数 | 第26-28页 |
| ·模型中动力学的反应速率方程 | 第28-30页 |
| ·活性污泥二号模型(ASM2) | 第30-32页 |
| ·ASM2模型的设定 | 第30-31页 |
| ·ASM2模型的组分和过程速率 | 第31-32页 |
| ·活性污泥三号模型(ASM3) | 第32-33页 |
| 3 活性污泥数学模型的应用现状和研究进展 | 第33-35页 |
| ·国内外数学模型的研究和应用现状 | 第33-35页 |
| ·活性污泥数学模型相关模拟软件的开发 | 第35页 |
| 第三节 沉淀池模型 | 第35-43页 |
| 1 二次沉淀池 | 第35-36页 |
| 2 沉淀池模型 | 第36-43页 |
| ·沉淀池模型的分类和发展 | 第36-37页 |
| ·污泥浓缩基本方程和固体通量理论 | 第37-39页 |
| ·污泥沉降速率模型 | 第39-40页 |
| ·二沉池一维分层模型 | 第40-43页 |
| ·模型的设定 | 第40-41页 |
| ·分层模型的建立 | 第41-43页 |
| 第四节 活性污泥数学模型应用中存在的问题 | 第43-44页 |
| 1 模型组分的问题 | 第43-44页 |
| 2 模型参数的问题 | 第44页 |
| 3 沉淀池的影响 | 第44页 |
| 第三章 活性污泥系统数学模型的建立 | 第44-65页 |
| 第一节 反应器动力学理论概述 | 第44-46页 |
| 1 反应器的质量平衡方程 | 第44-45页 |
| 2 反应器类型 | 第45-46页 |
| ·完全混合式反应器CSTR | 第45-46页 |
| ·推流式反应器PFR | 第46页 |
| ·非理想的反应器模型 | 第46页 |
| 第二节 活性污泥系统数学模型的建立 | 第46-50页 |
| 1 活性污泥系统数学模型的构成 | 第46-47页 |
| 2 根据具体工艺建立模型的方法 | 第47-50页 |
| 第三节 求解方法和相关软件概述 | 第50-51页 |
| 1 模型的求解 | 第50-51页 |
| 2 MatLab软件和SimuLink工具箱简述 | 第51页 |
| 第四节 模型的初步建立和验证 | 第51-65页 |
| 1 COST基准简介 | 第51-52页 |
| 2 COST624&682基准工艺流程 | 第52页 |
| 3 建立模型 | 第52-65页 |
| ·活性污泥系统物料平衡方程的构建 | 第52-53页 |
| ·SimuLink模型的构建 | 第53-61页 |
| ·模型的验证和结果分析 | 第61-65页 |
| 第四章 活性污泥数学模型对常见脱氮除磷工艺的模拟研究 | 第65-85页 |
| 第一节 缺氧-好氧脱氮工艺的模拟研究 | 第66-74页 |
| 1 缺氧-好氧脱氮工艺概述 | 第66页 |
| 2 模拟条件的设定 | 第66-67页 |
| 3 模拟结果与讨论 | 第67-74页 |
| ·泥龄对运行效果的影响 | 第67-71页 |
| ·缺氧池/好氧池体积比对运行效果的影响 | 第71-72页 |
| ·回流比和内回流比对运行效果的影响 | 第72-74页 |
| 4 小结 | 第74页 |
| 第二节 生物除磷工艺的模拟研究 | 第74-85页 |
| 1 生物除磷原理简析 | 第74-75页 |
| 2 厌氧-好氧除磷工艺的模拟研究 | 第75-82页 |
| ·厌氧-好氧除磷工艺概述 | 第75-76页 |
| ·模拟条件的设定 | 第76-77页 |
| ·模拟结果的研究和讨论 | 第77-81页 |
| ·泥龄的影响 | 第77-79页 |
| ·厌氧区和好氧区体积比的影响 | 第79-81页 |
| ·小结 | 第81-82页 |
| 3 厌氧-缺氧-好氧同步脱氮除磷工艺的模拟研究 | 第82-85页 |
| ·厌氧-缺氧-好氧同步脱氮除磷工艺概述 | 第82页 |
| ·模拟条件的设定 | 第82页 |
| ·模拟结果与讨论 | 第82-85页 |
| ·小结 | 第85页 |
| 第五章 模型参数和废水特性的分析 | 第85-105页 |
| 第一节 参数分析的意义和方法 | 第85-87页 |
| 第二节 模型参数的灵敏度分析 | 第87-101页 |
| 1 异养菌生长的动力学参数 | 第87-92页 |
| ·异养菌最大比生长速率μ_H | 第87-88页 |
| ·异养菌比衰减速率b_H | 第88-89页 |
| ·异养菌生长半速率常数K_S | 第89-90页 |
| ·异养菌硝酸盐氮呼吸半速率常数:K_(NO) | 第90-91页 |
| ·异养菌溶解氧呼吸半速率常数K_(OH) | 第91-92页 |
| 2 自养菌生长的动力学参数 | 第92-95页 |
| ·自养菌最大比生长速率μ_A | 第92页 |
| ·自养菌比衰减速率b_A | 第92-94页 |
| ·自养菌氧呼吸半饱和系数K_(OA) | 第94页 |
| ·自养菌生长半速率常数K_(NH) | 第94-95页 |
| 3 颗粒性有机物水解的动力学参数 | 第95-97页 |
| ·最大比水解速率常数k_H | 第95-96页 |
| ·水解半速率常数K_X | 第96-97页 |
| 4 化学计量系数 | 第97-99页 |
| ·异养菌产率系数Y_H | 第97-98页 |
| ·自养菌产率系数Y_A | 第98-99页 |
| 5 小结 | 第99-101页 |
| 第三节 废水特性的分析 | 第101-105页 |
| 1 含碳组分的分析 | 第101-103页 |
| 2 含氮组分的分析 | 第103-105页 |
| 3 小结 | 第105页 |
| 第六章 数学模型对污水处理厂实际运行的模拟研究 | 第105-113页 |
| 本章内容概要 | 第105-106页 |
| 第一节 龙华污水处理厂的概况 | 第106-107页 |
| 第二节 对污水处理厂的模拟研究 | 第107-112页 |
| 1 根据实际工艺建立模型 | 第107页 |
| 2 模拟研究和结果 | 第107-112页 |
| 第三节 分析和小结 | 第112-113页 |
| 第七章 结论和问题 | 第113-116页 |
| 第一 节 结论 | 第113-115页 |
| 第二节 仍有待解决的问题 | 第115-116页 |
| 附录1:ASM1模型计算矩阵(含工艺过程以及相应的反应速率表达式,化学计量系数和模型组分) | 第116-117页 |
| 附录2:ASM2模型的反应过程速率 | 第117-120页 |
| 附录3:ASM2模型组分的化学计量矩阵 | 第120-122页 |
| 附录4:脱氮除磷工艺模型的建立方法 | 第122-126页 |
| 参考文献 | 第126-131页 |
| 致谢 | 第131-132页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第132页 |