BioWin 4.1-中文版 BioWin 4.1的新进展.pdfVIP

BioWin 4.1 的新进展 BioWin 4.1 通过增强其核心模型，扩大模型库及改进界面继续扩大它模拟污水处理厂的能力。该版 本的一个重点是扩大和完善其核心的活性污泥-厌氧消化模型（ASDM）， 这个达到工业应用水准的模 型包括了基于 46 个状态变量的 82 个反应过程。除了增加了许多新的过程速率方程，EnviroSim 也对 核心模型进行了改进使得动态模拟的速度更快，特别是对于模拟用于去除营养物质的复杂的污水处理 系统。 新的模型和工艺单元 ASDM 模型中最重要的扩展是新增了三种用于模拟一氧化二氮 （N O）产生和排放的机制。因此 BioWin 2 4.1 成为可用于评估全污水处理厂范围内的温室气体（GHG） （一氧化二氮，甲烷和二氧化碳）排放 的强大工具。一氧化二氮模型的基础以及 ASDM 中其它方面的扩展和改进将在下文中做进一步介绍。 为增加建模的灵活性，BioWin 4.1 中增加了一些新的工艺流程单元，如滴滤池、热水解装置 （污泥 消化的预处理）、浸没式曝气滤池和侧流填料生物反应器， 同时也对已有的一些工艺流程单元做了 改进，如初沉池、旋流分离器和厌氧消化池。 1. ASDM 中增加的模型和模型的更新 1.1 新模型：一氧化二氮排放 一氧化二氮的全球变暖潜能值（Global Warming Potential, GWP）是二氧化碳的 300 倍，可能成为 污水处理厂中排放的温室气体（GHG）的一个主要来源。EnviroSim 对活性污泥工艺中一氧化二氮的 产生和排放进行了广泛的多年研究。通过对公开发表的文献进行全面的研究和评价，EnviroSim 整理 了必威体育精装版的研究成果，理清了发表文献中存在的结论不一致、甚至矛盾的问题。大部分的实验工作证实 了 EnviroSim 对一氧化二氮产生机理的理解，其数据为 BioWin ASDM 模型中的一氧化二氮模型供了 有力的支持。 EnviroSim 的这些研究工作最终体现为 ASDM 模型中的三类产生一氧化二氮的反应机制。其中的两个 过程由氨氧化菌 （AOBs）主导，另一个由异样菌的反硝化主导，详述如下。 1. 硝化副产物：在氨过量并且没有氧的限制时，氨氧化菌 （AOBs）处于最大生长速率，一小 部分的氨氧化成N O。 2 1 2. 氨氧化菌 （AOBs）反硝化：在氧受限，并且亚硝酸盐存在的条件下，游离亚硝酸（FNA） 可被用作最终的电子受体 （TEA），并被转化为 N O。 2 3. 异养菌的反硝化：当在低浓度的溶解氧条件下，并且游离亚硝酸（FNA）达到一定浓度 （取决于亚硝酸盐的浓度和 pH 值），反硝化作用的最后一步会受到抑制，造成 N O 的积累。