Q O O Tit
图7.36 SRT对图7.35所示Bardenpho体系最后一个反应器中各组分稳态浓度的影响。为了便于比较，虚线表示图7.29所示MLE系统的性能。进水流量= 1000米/天。进水浓度见表6.6。生物质循环流量= 500米/天;混合液再循环流量= 2000m '/天，反应器容积V， = 50m ';V， = 100 m';V， = 75 m';V4 = 25 m\参数如表6.3所示。第1、3反应器(缺氧)溶解氧浓度为0，第2、4反应器(好氧)溶解氧浓度为2.0 mg/L。
各种生物反应器之间的体积分布及再循环比。但是，这里的目的并不是尽量减少出水氮浓度;相反，重点是展示添加额外的缺氧和好氧生物反应器的效果。
在图7.36中值得注意的是，尽管两种生物反应器系统的好氧srt相同，但自养细菌的生长模式是不同的。这强调了前面提出的观点，尽管好氧SRT的概念对理解硝化细菌在含有缺氧区，这并不是影响他们成长的唯一因素。系统配置也很重要。这表明，需要进行中试规模的研究，并结合系统模拟，才能为如此复杂的系统得出合理的设计。在第11章中，我们将看到这些研究的结果如何与全面的工厂经验相结合，以允许设计指南的发展生物养分去除系统。
氧气的需求
氧气的需求
图7.37 SRT对图7.35所示Bardenpho系统在图7.36所列条件下运行的稳态总需氧量、硝酸盐利用率和固体废弃物率的影响。为了便于比较，虚线表示图7.29所示MLE系统的性能。
图7.37 SRT对图7.35所示Bardenpho系统在图7.36所列条件下运行的稳态总需氧量、硝酸盐利用率和固体废弃物率的影响。为了便于比较，虚线表示图7.29所示MLE系统的性能。
7.7生物除磷7.7.1流程描述
如第2.4.6节所述，某些细菌，统称为聚磷生物(PAOs)，当它们在好氧和厌氧条件之间循环时，具有将磷酸盐集中在聚磷颗粒中的有趣特征。Poly-P作为能量储备，允许细菌在厌氧条件下快速吸收乙酸盐，将其存储为PHB和其他聚氢-烷基烷酸(PFLAs)。可溶性磷酸盐在这个过程中被释放出来。反过来，PHAs在有氧条件下为生长提供能量。它们还允许可溶性磷酸盐被吸收并以Poly-P的形式储存。好氧代谢和无氧代谢之间的能量差异是这样的，吸收的磷酸盐比释放的磷酸盐更多，这为生物质中磷酸盐的浓缩提供了一种机制，允许它通过固体废物被去除。
生物除磷工艺的发展历史是环境工程中最引人入胜的历史之一，开始于对CAS系统中无法解释的除磷现象的观察，对去除原因的争论，不同团队同时开发的工艺，以及关于专利要求和侵权的冲突。不幸的是，由于篇幅所限，这里不允许对这段历史进行回顾，但读者可以参考Randall1和StenseL1的部分内容。
最简单的生物除磷工艺流程为两个生物反应器串联，第一个反应器为厌氧反应器，第二个反应器为好氧反应器，如图7.38所示。这一过程最初是由巴纳德在公开文献中提出的，他称之为Phoredox表明当氧化还原电位足够低时，磷的去除将发生的一种工艺厌氧区．他认为厌氧区应该首先放在工艺序列中，以利用原始废水中可用的电子，就像在MLE和Bardenpho反硝化过程中所做的那样。”同样的配置由阿伦敦的空气产品和化学品公司在商标厌氧/Oxic®*或A/'O工艺下获得专利。’”Phoredox和A/O过程之间的主要区别在于后者是厌氧的有氧区被分成若干大小相同的完全混合的隔间/’在本节中，我们只考虑每个隔间。然而，大量的工艺流程表可用于生物除磷，无论是单独的还是与除氮相配合的。它们将在第11章中讨论。
图7.38所示的简单流程流表提供了一个机会，可以观察各种类型的废水中的细菌处理系统。在MLE和Bardenpho过程中，我们观察到异养生物和自养生物之间的相互作用。引入厌氧区允许特殊的PAOs与这两个基团相互作用。为了介绍这些相互作用及其对BPR系统设计的影响，使用ASM No. 2在ASIM*中进行了模拟。正如第6.14节所讨论的，ASM No. 2非常复杂，因为它试图合并许多尚未完全理解的复杂过程。尽管如此，它在概念上足够准确，足以说明几个重要的点，并且正是出于这个目的在这里使用它。在讨论氧化还原系统的模拟性能时，将指出模型假设中固有的局限性。
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- 图7.38两个cstr串联示意图，全部进水，全部生物质循环到第一个厌氧反应器。虽然没有显示，但固体废物来自第二个反应器，它是好氧的。该配置模拟了Phoredox过程。
表7.1废水的特点用于模拟氧化还原过程的性能*
组件
浓度
惰性有机微粒
缓慢可生物降解的基质
易于(发酵)生物降解的基质
挥发性酸(醋酸)
氧气
可溶性硝态氮
可溶性氨氮
可溶性生物可降解有机氮
可降解有机氮颗粒
可溶性磷
可溶性可生物降解有机磷
可降解有机磷颗粒
碱度
25.0 mg/L, COD为125.0 mg/L, COD为30.0 mg/L, COD为20.0 mg/L
0.0 mg/L作为0:0.0 mg/L作为N 16.0 mg/L作为N 0.9 mg/L作为N 5.0 mg/L作为N 3.6 mg/L作为P 0.3 mg/L作为P 1.2 mg/L作为P 5.0 mM/L
如图7.38所示，所选择的系统代表氧化还原过程，包含两个串联的生物反应器，第一个是厌氧的，第二个是好氧的。与之前所做的一样，该系统的总容量为250 m，接收1000 m Vd的废水流量，并且从澄清器到第一个生物反应器的生物质循环速率为500 m7d。然而，在这种情况下，总系统容积的20%分配给第一个生物反应器。假设第一个生物反应器不接收溶解氧，而第二个生物反应器接收足够的氧气以保持溶解氧浓度在2.0 mg/L。进入系统的废水特性如表7.1所示。它们与先前模拟中使用的特征之间的主要区别是，易生物降解的基质被分为两种成分，乙酸盐和易发酵的基质。醋酸盐在许多废水中被发现，特别是如果下水道是化粪池，并在PAOs的代谢中起主要作用，如上所述。不同成分的浓度与先前模拟中使用的浓度略有不同。之所以选择它们，是因为它们在ASM No. 2”和ASlM.h中被列出，除了“关闭”非生物磷酸盐沉淀以演示单独生物除磷的效果外，使用ASIM*中的默认参数值。它们与ASM No. 2中的非常相似，但这里没有列出，因为整个模型没有给出，如第6.1.4节所述。 Interested readers should consult the original sources.
7.7.2 SRT对稳态性能的影响
SRT对Phoredox系统第二个生物反应器(和出水)中各种成分浓度的影响如图7.39中的实体曲线所示。为了进行比较，接收相同废水的体积为250 m'的单个CSTR的浓度如虚线曲线所示。这些虚线曲线与前面介绍的其他曲线之间的数量差异是由于
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