CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 1
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
MỤC LỤC
I. Mô hình bùn hoạt tính số 2d 2
1.1. Các thành phần trong mô hình 3
1.1.1. Định nghĩa của các thành phần hòa tan, ' S ? ' 4
1.1.2 Định nghĩa của hạt thành phần, X ? ' 5
1.2. Cơ sở cho sự ra đời của ASM2 7
1.2.1. Ma trận ký hiệu 7
1.2.2. Bảo tồn phương trình 7
1.3. Quá trình sinh học, stoichiometry và động học 10
1.3.1 Quá trình sinh học, nói chung nhận xét 10
1.3.2 Thủy phân các quy trình 10
1.3.3.Quy trình của tuỳ dị vật 13
II. Hạn chế 14
III. Kết luận 14
IV. Tài liệu tham khảo 15

CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d


CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 3
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
ASM2 được giới thiệu ở đây trong một hình thức mà là phức tạp hơn một
phiên bản cơ bản, mà có thể vẫn còn dự đoán nhiều hiện tượng trong một loại
bỏ chất dinh dưỡng sinh học thực vật. Các phức tạp mô hình được trình bày một
cách dễ dàng có thể được dơn giản hóa loại bỏ những thành phần không có ảnh
hưởng chi phối khía cạnh của hiệu suất của thực vật được quan tâm.
ASM2 không phân biệt giữa các thành phần (tế bào cơ cấu nội bộ) cá nhân tế
bào nhưng chỉ xem xét mức trung bình thành phần của nhiên liệu sinh học. Vì
mỗi tế bào có một lịch sử khác nhau, thành phần của nó sẽ thường đi chệch khỏi
mức trung bình của dân số (ví dụ như có thể không chứa các sản phẩm lưu trữ
trong khi trung bình di động vẫn còn có các sản phẩm lưu trữ có). Điều này là
quan trọng bởi vì động tỏ sions sử dụng trong ASM2 phi tuyến tính, và có-hành
vi mũi trung bình có thể không nhất thiết phải dự đoán từ tài sản trung bình.
Theo quan niệm của bổ sung những vấn đề mà dân số mô hình sẽ giới thiệu,
Tập đoàn công tác Prag matic quyết định chấp nhận nhũng vấn đề này và đề
xuất ASM2 dựa trên tài sản trung bình của dân số.
1.1 . Các thành phần trong mô hình
Tất cả các biểu tượng cho các thành phần mô hình phân biệt giữa hòa tan S
? ` và hạt `X`. Trong hệ thống bùn hoạt tính , hạt com ponents, X ? , được cho
là có liên quan với bùn hoạt tính (flocculated vào acti vated bùn). Họ có thể tập
trung trầm tích / dày lên trong clarifiers trong khi các thành phần hòa tan, S ?, sẽ
chỉ được chuyển chuyển với nước .
Tất cả các thành phần mô hình hạt X ?, phải trung hòa về điện (không có
phí ion), các thành phần hòa tan, S ?, có thể mang phí ion.
Các thành phần hòa tan và hạt có thể không nhất thiết phải được phân biệt
bằng cách lọc thông qua 0,45 màng lọc mm như là thường xuyên giả định trong
các tài liệu kỹ thuật. Một số các thành phần này được định nghĩa bởi họ tương


giả định rằng S F có thể phục vụ như là một chất nền cho

lên men, do đó nó không bao gồm quá trình lên men sản phẩm. S I [M (COD)
L -3 ]: trơ hòa tan hữu cơ vật chất. Đặc điểm chính của S là các chất hữu cơ này
không thể được tiếp tục bị suy thoái trong nhà máy xử xử lý trong báo cáo này.
Tài liệu này được giả định là một phần của ến và nó cũng được giả định
được sản xuất trong bối cảnh thủy phân của hạt sub- strates X S .S N2 [M (N)
L -3 ]: đinitơ, N 2 . S N2 là giả định là sản phẩm đạm chỉ của khử nitơ. S N2 có
thể chịu khí trao đổi, song song với oxy, SO
2
.

S

NH4

[M (N) L -3 ]: Amoni cộng
với amoniac

nitơ. Đối với sự cân bằng của điện

phí, S

NH4

được giả định là tất cả các NH 4
+
.


ortho-phosphat. sự cân bằng giữa chi phí điện, giả định rằng S PO4 bao gồm
50% H
2
PO
4
-
và 50%HPO
4
2-
độc lập của pH. S S [M (COD) L -3 ]: Dễ phân hủy
chất nền. Thành phần này được giới thiệu vào ASM1. Năm ASM2, nó được
thay thế bởi tổng của S F + S A .
1.1.2 Định nghĩa của hạt thành phần, X ? '
X AUT [M (COD) L -3 ]: nitrat sinh vật. Sinh vật nitrat chịu trách nhiệm
cho nitrifi cation, họ là buộc hiếu khí, hóa thạch- tự dưỡng. Người ta cho rằng
nitrifiers oxy hóa amoni S NH4 trực tiếp thành nitrate S NO3 (Nitri- Fiers bao
gồm cả amoni và nitrite oxi- dizers). X H [M (COD) L -3 ]: sinh vật dị dưỡng.
Những sinh vật này được giả định là "tất cả- dị dưỡng tròn 'sinh vật, họ có thể
phát triển hiếu khí và anoxically (khử nitơ) và hoạt động anaerobically (lên
men). chịu trách nhiệm cho quá trình thủy phân của hạt chất nền X S và có
thể sử dụng tất cả các cơ quan phân hủy ic chất nền dưới tất cả các môi trường
liên quan điều kiện. X [M (COD) L -3 ]: trơ hạt hữu cơ vật liệu. Vật liệu này
không bị suy thoái trong vòng các hệ thống quan tâm. Nó được flocculated lên
bùn hoạt tính. X Tôi có thể là một phần nhỏ của n hoặc có thể được sản
xuất trong bối cảnh sinh khối sâu răng. X MeOH [M (TSS) L -3 ]: hydroxit kim
loại. này thành phần là viết tắt của các ràng buộc phốt pho khả năng có thể xảy
kim loại hydroxit, có thể có trong nước thải hoặc có thể được thêm vào hệ
thống. Đối với tất cả các computa-cân bằng hóa học chức, nó được giả định
rằng thành phần này là gồm Fe (OH) 3 . Nó có thể 'thay thế' thành phần này với
chất phản ứng khác, điều này sẽ yêu cầu thích ứng của cân bằng hóa học và

động thủy phân bên ngoài trước khi chúng có sẵn cho suy thoái. Người ta cho
rằng các sản phẩm của thủy phân (S F ) có thể được lên men. X TSS [M (TSS)
L -3 ]: Tổng số chất rắn lơ lửng, TSS. Tổng chất rắn lơ lửng được giới thiệu
vào các mô hình biokinetic để tính toán nồng độ của chúng qua stoichiometry.
Kể từ khi loại bỏ phốt pho và mưa intro- Duce phân số khoáng sản vào các hoạt
bùn, dự báo của TSS là quan trọng.

CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 7
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
1.2. Cơ sở cho sự ra đời của ASM2
1.2.1. Ma trận ký hiệu
Nhóm công tác giới thiệu ký hiệu ma trận trình bày các mô hình biokinetic
trong của nó báo cáo trên ASM1. Khái niệm tương tự sẽ được sử dụng cho việc
giới thiệu của ASM2. Đó là giả định rằng người đọc là quen thuộc với điều này
cách trình bày biokinetics. Là một bản tóm tắt ngắn: các thành phần được xem
xét trong mô hình và quá trình chuyển đổi được đặc trưng các chỉ số i và j tương
ứng. Cân bằng hóa học hệ số được trình bày trong hình thức của một cân bằng
hóa học ma trận n j, i . Tỷ lệ quá trình phương trình hình thành mộvector r j . Tỷ
lệ sản xuất của các thành phần i, r i [M i T L -3 -1 ], trong tất cả các quá trình
song song sau đó có thể được tínhtừ tổng:
r i = Σ n j, r j. trên tất cả các quá trình j (3.1)
Trong ma trận cân bằng hóa học một Stoi- chiometric hệ số, n j, k , của
mỗi j quá trình có thể được lựa chọn như là thứ nguyên với giá trị + 1 hoặc -1.
Đối với tất cả các cân bằng hóa học khác phương trình hệ số đại số có thể được
đưa ra, giới thiệu các nguyên tắc bảo tồn vào xác định cân bằng hóa học
coefficients. Ngoài ra n j, tôi có thể được đưa ra trong hình thức giá trị tuyệt đối
với kích thước M i M k -1 , M k là khối lượng đơn vị của k thành phần mà
stoichiometry dựa (thành phần nent trong đó có n j, k = + 1 hoặc -1).

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
Những yếu tố này chuyển đổi, bất cứ nơi nào có thể thu được từ hóa chất
stoichiometry. 'COD là một tài sản bảo thủ được định nghĩa như là chặt chẽ nhất
có thể. phân tích thu được COD. Ví dụ là: i COD, 5 = -64 g O 2 / 14 g NO 3 -N:
NO
3
-
+ H
2
O
2
H
+
→ NH
4
+
+ 2O
2
Hoặc, một mol của nitrat (14 g N) có tiêu cực nhu cầu oxy ('giải phóng
oxy) của hai mol của oxy (64 g O 2 ). Tương tự như lập luận dẫn tới:
i COD, 9 = -24 g O 2 / 14 g N 2 từ:
2 N 2 6 H 2 O 4 H + → 4 NH 4+ 3 O 2
Chuyển đổi tất cả các yếu tố được đưa ra với tuyệt đối con số trong bảng
3.1 có thể được lấy từ hóa học lượng pháp, dựa vào định nghĩa các hợp chất. Tất
cả các yếu tố được xác định với một biểu tượng i c, tôi phải được thu được từ
hóa chất phân tích. Kể từ khi ASM2 không tài khoản cho ion kali (K + ) và
magiê (Mg 2 + ) X PP phải bao gồm những counterions này. Đây là được chăm
sóc bởi các yếu tố chuyển đổi Sạc, 14 = -1/31. Như một ví dụ, hệ số cân bằng
hóa học cho thành phần 2 (i = 2) trong quá trình thứ ba (J = 3) có thể được thu
được từ bảo tồn phương trình cho COD dựa trên phương trình 3,2 theo:

ASM2 do đó dựa trên hành vi trung bình của những sự khác ent vi sinh vật, và
được mô tả trong cách quá trình tăng trưởng cân bằng sẽ là mô hình hóa.
1.3.2 Thủy phân các quy trình
Nhiều cao trọng lượng phân tử dạng keo hoặc mệnh chất nền ticulate hữu
cơ không thể được sử dụng trực tiếp bởi các vi sinh vật. Những chất nền phải
được thực hiện bởi các tế bào bên ngoài enzym- ATIC phản ứng được gọi là
CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 11
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
thủy phân quy trình. Hiện chưa rõ liệu sản phẩm của thủy phân bao giờ tồn tại
trong giải pháp đúng hay chúng được đưa lên trực tiếp các sinh vật xúc tác thủy
phân. Thông thường quá trình thủy phân quá trình này được coi là bề mặt phản
ứng- chức, xảy ra trong liên hệ chặt chẽ giữa sinh vật trong đó cung cấp các
enzym thủy phân và từ từ phân hủy sinh học các chất nền họ- bản thân. Song
song với quá trình thủy phân hoạt động của proto-zoa góp phần vào hiện tượng
ass-igned thủy phân. Trong khi đó, rất khó để phân biệt giữa thủy phân đúng sự
thật và proto-Zoan hoạt động nó đang trở thành nhiều hơn và nhiều hơn nữa
rõ ràng là ảnh hưởng của điện tử chấp nhận khi thủy phân 'quá trình thực tế có
thể do không hoạt động của động vật nguyên sinh dưới thiếu ôxy và điều kiện
yếm khí. Thử nghiệm Evi- Công dân của 'thủy phân' phản ứng phụ thuộc vào
chất nhận electron có sẵn, leeds. Sự khác biệt của ba quá trình thủy phân tại
ASM2. Đó là, tuy nhiên, một nhiệm vụ khó khăn để ước tính bạn đời hằng số
tốc độ thủy phân dưới khác nhau điện tử chấp nhận điều kiện.
1.Aerobic thủy phân chậm phân hủy sinh học chất nền đặc trưng thủy phân
dưới điều kiện hiếu khí (S
O2
> 0).
2.Anoxic thủy phân chậm phân hủy sinh học chất nền đặc trưng thủy phân
dưới điều kiện thiếu ôxy (S


S
ALK
có thể được tính từ bảo tồn

Equation 3.2. Ba hệ số là
typi-

về mặt tích cực.

CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 12
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
Tỷ lệ phương trình đề xuất cho thuỷ 1-3 quá trình ly giải được trình bày
trong Bảng 3.7. Họ là tương tự cho những người ASM1: hyperbolic chuyển đổi
chức năng cho S
O2
và S
NO3
xem xét các điều kiện môi trường, một bề mặt giới
hạn phản ứng (X S / X H ) / (K X + X S / X H ) được giả định quá trình thủy
phân xử lý của chính nó. Theo đề xuất chỉ có các sinh vật dị dưỡng có thể là
chất xúc tác thủy phân. Thông thường thủy phân là chậm hơn dưới khử Nitơ hay
kỵ khí (lên men) hơn theo điều kiện hiếu khí. Tỷ lệ thiếu ôxy và thủy phân kỵ
khí do đó giảm bởi các yếu tố h
NO3
và h fe .

Thủy phân hạt, phân hủy sinh học nitơ hữu cơ được bao gồm như là một


các cơ chất lên men, S F , chứa một-constant phần nhỏ nitơ
CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 13
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
và phốt pho, i
N,SF
và tôi
P,SF
tương ứng. Điều này cho phép quá trình

ammonification để được bỏ qua. Nếu không có điều này

đơn giản hoá giả định,
hai quá trình

(Ammonification cũng như phosphatification,

việc phát hành
phosphate S
PO4
từ một hữu cơ

phần), và thêm hai thành phần (tan,

phân hủy hữu
cơ nitơ và phốt pho)

sẽ phải được giới thiệu.

quá trình tăng trưởng hiếu khí, nhưng họ yêu cầu nitrat, S
NO3
, là người chấp
nhận điện tử thay hơn oxy. Stoichiometry nitrate tính toán dựa trên giả định
rằng tất cả nitrat, S
NO3
giảm đinitơ, S
N2 .
Phát hành kiềm khử nitơ, Stoi-chiometry trong đó được dự đoán từ phí
CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH HÓA ASM2d

GVHD: Đặng Xuân Hiển Trang 14
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Phương
bảo tồn. Khử nitơ được giả định bị ức chế bởi oxy O2 và maxi- mẹ mm tốc độ
tăng trưởng giảm so với giá trị của nó trong điều kiện hiếu khí. yếu tố HNO
3
.
Điều này giải thích sự kiện là, không phải tất cả các sinh vật dị dưỡng X H có
thể có khả năng khử nitơ hoặc denitrifi- cation chỉ có thể tiến hành với một tốc
độ giảm. 8.Fermentation. Trong điều kiện yếm khí(S
O2
≈ 0, S
NO3
≈ 0) người ta
cho rằng dị sinh vật dinh dưỡng có khả năng fermentation, theo đó dễ dàng phân
hủy sinh học các chất nền S F được chuyển đổi thành quá trình lên men pro-
ống dẫn S A . Mặc dù quá trình này có thể có thể gây ra sự phát triển của các
sinh vật dị dưỡng,
II. Hạn chế
Một mô hình sẽ có những hạn chế. Đối với ASM2d, được áp dụng:

IV. Tài liệu tham khảo
1) />SWgXZS0J: />ntiguo_antes%2520del%25202012/Segundo_Curso/Programas_Comerciales_e
n_Ingenieria_Hidraulica_y_Sanitaria/ajacome-aquasim/MODELOS-ASM1-
ASM2-ASM3.pdf+&cd=9&hl=vi&ct=clnk&gl=vn
2) />=frontcover#v=onepage&q&f=false
3) />=frontcover#v=onepage&q&f=true
4) />ruong__A_H_.pdf