技术摘要：
本发明涉及基于SBR工艺构建丝状菌污泥膨胀数学模型的方法。本发明先通过分析污泥膨胀这一因素对于丝状菌在生长过程中具体作用，进而构建污泥负荷‑丝状菌污泥膨胀的数学模型，最后通过实验室SBR工艺对构建模型进行验证，通过对关键指标的验证，污泥负荷丝状菌污泥膨胀  全部
背景技术：
活性污泥法自开创以来,随着其在技术上的不断改进与完善,目前己经发展成为 应用最为广泛的污水生物处理技术之一。污水处理过程是一个复杂的生化反应过程，水处 理工艺中出现的活性污泥膨胀现象会导致的泥水分离困难,影响系统正常运行。现场试验 不仅时间长且成本很高，实验室目前仍然没有完善的机理模型描述丝状菌动力学生长过 程，建立动力学过程污泥膨胀的模型越来越多的关注。通过建模和仿真技术代替现场试验， 模拟污水处理的动态，具有经济性和现实意义。 活性污泥膨胀与丝状菌的过量增殖有关。当SVI值大于150mL/g表示污泥膨胀发 生。建立SBR工艺的丝状菌污泥膨胀数学模型，希望通过理论研究代替现场试验，并能将模 型应用于污水处理，创造理论研究的社会价值。 本发明在梳理丝状菌污泥膨胀相关理论的基础上，吸取数学模型构建的经验，通 过分析污泥负荷因素对于丝状菌污泥膨胀的作用机理，以SVI等作为主要指标，构建基于污 泥负荷丝状菌污泥膨胀模型并整理计算模拟值和实测值的对比，验证模型输出和实验室实 测值得拟合程度，进行进一步数学模型在处理污水上的应用价值。
技术实现要素：
本发明的目的是针对目前仍然没有完善的数学机理模型描述丝状菌动力学生长 过程，丝状菌污泥膨胀的模型得到越来越多关注现状，结合城市污水自动化控制与处理的 问题热点，提供一种构建丝状菌污泥膨胀数学模型的方法，同时实现污泥膨胀预防和抑制。 本发明通过以下技术方案来实现： (1)模型构建 已知SBR反应器内污泥负荷计算公式： NS—反应器内污泥负荷，kgCOD/(kgMLSS·d) S0—进水底物浓度(CODCr)，mg/L V1—反应器一次进水量，L V2—进水前反应器内原有污泥体积，L T—一个周期中曝气时间，h X—反应期间平均污泥浓度，以MLSS计算，mg/L 丝状菌污泥膨胀关键指数SVI计算公式： 4 CN 111611707 A 说　明　书 2/3 页 SV—沉淀污泥与活性污泥混合液样本之比，ml/L MLSS—活性污泥微生物含量 MLSS＝X0eμi VX—混合液在沉淀30分钟后活性污泥的体积 nT—活性污泥颗粒的个数 rm—活性污泥颗粒粒径 X0—初始活性污泥浓度 α、β、γ—常数 e—常数 μ—微生物生长率 t—微生物生长时间 将SVI计算公式应用于SBR反应器污泥负荷计算公式可得： 其中SVI和污泥负荷之间关系式计算如下 VX—反应器取得混合液在沉淀30分钟后活性污泥的体积，L NS—反应器内污泥负荷，kgCOD/(kgMLSS·d) V1—反应器一次进水量，L V2—进水前反应器内原有污泥体积，L S0—进水底物浓度(CODCr)，mg/L T—反应器一天中曝气时间，h 由式1可得， 通过实时测算SBR反应器运行的指标， 可以由污泥负荷数值经过公式运算求得SVI数值，判断反应器实时污泥膨胀情况 (2)模型验证 通过在实验室条件下进行2个SBR反应器的安装、调试与运行，通过实际获得数据 对构建模型进行验证。 SBR反应器有效体积为8L，为有机玻璃圆柱形装置，分别设有进水、排水、排泥口； 5 CN 111611707 A 说　明　书 3/3 页 反应器内安装搅拌器使混合液混匀，采用鼓风曝气方式以曝气盘为反应器供氧，通过配备 的气体流量计控制系统的溶解氧浓度；采用加热棒维持恒定的系统温度；采用SBR法污水处 理智能控制装置对系统的运行进行自动控制，通过不同的时间程序设定达到不同的运行效 果。 附图说明 图1  SBR实验装置示意图 1.进水桶；2.蠕动泵；3.进水阀；4.排水阀；5.溢流阀；6.排泥阀；7.搅拌器；8.空压 机；9. 曝气盘；10.多参数仪器；11.pH探头；12.DO探头；13.控温加热棒 图2  SBR反应器1实测数据与模型数据统计图 图3  SBR反应器1误差统计图 图4  SBR反应器2实测数据与模型数据统计图 图5  SBR反应器2误差统计图