《废水生物处理》(第四章悬浮生长式系统模型).pptVIP

废水生物处理 东南大学研究生课程 主讲：李先宁 设有一系列的N个CSTR，具有相同的容积V，如流量为F，每个反应器的平均水力停留时间为τ。 在时间为零时，向第一个反应器输入示踪剂浓度ST0。然后，第一个反应器的响应成为第二个反应器的输入，第二个反应器的响应成为第三个反应器的输入，依次类推。 列出和求解每一个反应器的质量平衡方程，可以得到： 第四章 悬浮生长式系统模型 4.4 非理想式反应器模型——串联CSTR模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 每一个反应器中示踪剂浓度变化也就是F（t）曲线。 F(t) 时间（t） 图4-6 串联N个CSTR对示踪剂阶跃输入的响应， 横坐标中的τ是N个串联的CSTR的总水力停留时间 第四章 悬浮生长式系统模型 4.4 非理想式反应器模型——串联CSTR模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 每一个反应器中示踪剂浓度变化相应的E（t）曲线见图4-7。 E(t) 时间（t） 图4-7 串联N个CSTR对示踪剂脉冲输入的响应， 横坐标中的τ是N个串联的CSTR的总水力停留时间 第四章 悬浮生长式系统模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. N=1的曲线是典型的单个CSTR反应器的响应，N=∞时，其曲线就成为典型PFR响应曲线。 这表明，N个串联反应器的响应介于CSTR和PFR之间，取决于反应器的个数。 这意味着，一个既不是CSTR也不是PFR的真正反应器可以用N个串联CSTRs进行模拟。 选择N这个数字最简单的方法是绘出该反应器的F（t）或E（t）曲线，并与图4-6、4-7对照，根据最接近的响应模式选择N值。 第四章 悬浮生长式系统模型 4.4 非理想式反应器模型——串联CSTR模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 串联式反应器模型在环境工程中已经得到广泛使用。 Murphy和Boyko发现传统活性污泥法的RTD函数相当于3-5个CSTR串联的反应器。 第四章 悬浮生长式系统模型 4.4 非理想式反应器模型——串联CSTR模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 数学模型的首要功能是将复杂系统简化、用最少的方程项进行描述，以便于运用，帮助我们理解系统如何响应条件的变化。 一般，数学模型并不能够对系统进行完全性的描述，但是，如果谨慎选择项目，模型响应能定性地与真实系统比拟。 第四章 悬浮生长式系统模型 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 我们采用的模型是以质量、动量和能量的转换为基础的过程传递模型。 这些模型基本上是属于现象类型的，因为其速率表达式只是以基本形式描述了反应的基本机理。 这些模型是经验性的，因为模型应用的最终检验是通过实际观测和经验而不是凭基本原理推导。 §4.1 微生物系统模型 第四章 悬浮生长式系统模型