单个连续搅拌槽反应器中多种微生物活性的研究
在第五章中，我们研究了好氧异养细菌在单次连续中的生长搅拌釜反应堆(装运箱)接收可溶性底物。通过建立一个简单的模型，我们看到SRT是生物反应器性能的一个重要决定因素，因为它与稳态下生物量的特定增长率有关。我们还看到，存在一个最小的SRT，低于该SRT生物质不能生长，以及一个无论SRT多大都可以达到的最低底物浓度。最后，我们看到了化学计量学如何应用于确定所需电子受体的数量和产生的多余生物量的数量。所有这些特征都是至关重要的，适用于所有类型的生物量，无论是异养的还是自养的，在所有类型的环境中，无论是好氧的、缺氧的还是厌氧的。因此，尽管第5章中的概念是在有氧的增长对于异养生物，它们是广泛适用的。
尽管这些概念有广泛的用途，但第5章中开发的模型有两个特点，限制了它在许多废水处理情况下的适用性。一是它仅限于可溶性的，易于生物降解的基质，而大多数废水含有颗粒污染物和大分子量的可溶性成分，必须在它们可以进入细菌biodégradation之前缩小尺寸。如果一个模型要准确地描述生物反应器接收这类废水的反应，它必须包括水解反应。另一种是假定生物量处于恒定的生化环境中，不受电子受体的限制。然而，在许多系统中，电子受体供应的限制或改变导致需氧和需氧之间的转换缺氧条件下在这些转变期间，电子受体的浓度可能是有限的。因此，需要一个模型来处理这种情况。
为了鼓励执业工程师在分析可选废水处理系统时更广泛地使用建模，1983年，国际水质协会(IAWQ)[前身为国际水污染研究与控制协会(IAWPRC)]任命了一个工作组，审查悬浮生长培养模型，并生产一个能够描述污水处理系统的性能，同时接受可溶性和颗粒基质，其中有机基质去除，硝化和反硝化都在发生。换句话说，他们要考虑2.4节中讨论的大部分过程。他们在1986年完成了他们的任务，并向1AWQ提交了一份报告，该报告于1987年发表，l71H概述了活性污泥模型(ASM) 1号的主要特征。该工作组受到许多研究人员发表的工作的影响，但Marais和南非开普敦大学同事的工作对他们的思想产生了重大影响。关于南非的大部分工作的摘要可以在其他地方找到由于ASM No. 1是几位不同意见的研究人员讨论的结果，并且能够模拟试验“2”和“全”规模系统的性能，因此本文将采用它来更全面地研究悬浮生长生物反应器的性能。在本章中，ASM No. 1将用于说明在第5章中未涉及的过程和事件在单个CSTR中的影响，在第7章中，它将用于研究多个生物反应器系统的性能。
由于ASM No. 1的成功，IAWQ数学建模任务小组被重新组建，并被要求产生一个能够模拟能够执行有机底物去除系统性能的共识模型，硝化、反硝化作用、除磷。这是一项复杂的任务，因为生物除磷以及我们对它的理解的演化本质。尽管如此，他们还是成功了，在1995年发布了他们的报告，称新模型为ASM 2号。第7章将使用该模型，但由于涉及到大量的组件和过程，因此不会像ASM第1章那样详细地解释它。然而，模型中与除磷相关的主要速率表达式已在3.7节中给出。
建模现在被广泛应用于废水生物处理，很大程度上是因为ASM No. 1的成功。类似的概念已被应用于开发描述性模型厌氧废水处理流程。空间不允许他们在这里进行调查，但鼓励读者查阅有关他们的主要文献。
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