它主要包括:
?、?基質(zhì)降解的動(dòng)力學(xué),涉及基質(zhì)降解與基質(zhì)濃度、生物量等因素的關(guān)系。
?、?微生物增長(cháng)動(dòng)力學(xué),涉及微生物增長(cháng)與基質(zhì)濃度、生物量、增長(cháng)常數等因素的關(guān)系。
?、?還研究底物降解與生物量增長(cháng)、底物降解與需氧、營(yíng)養要求等的關(guān)系。
在建立活性污泥法反應動(dòng)力學(xué)模型時(shí),有以下假設:
?、?除特別 說(shuō)明外,都認為反應器內物料是完全混合的,對于推流式曝氣池系統,則是在此基礎上加以修正。
?、?活性污泥系統的運行條件絕對穩定。
?、?二次沉淀池內無(wú)微生 物活動(dòng),也無(wú)污泥累積并且水與固體分離良好。
?、?進(jìn)水基質(zhì)均為溶解性的,并且濃度不變,也不含微生物。
?、?系統中不含有毒物質(zhì)和抑制物質(zhì)。
活性污泥反應動(dòng)力學(xué)的基礎——米—門(mén)公式與莫諾德模式
1、米—門(mén)公式
Michaelis—Menton提出酶的“中間產(chǎn)物”學(xué)說(shuō),通過(guò)理論推導和實(shí)驗驗證,提出了含單一基質(zhì)單一反應的酶促反應動(dòng)力學(xué)公式,即米—門(mén)公式:
式中:
——酶促反應中產(chǎn)物生成的反應速率。
——產(chǎn)物生成的最高速率。
——米氏常數(又稱(chēng)飽和常數,半速常數)。
——基質(zhì)濃度。
2、莫諾德模式
?、?莫諾德模式的基本形式:
Monod于1942年和1950年曾兩次進(jìn)行了單一基質(zhì)的純菌種培養實(shí)驗,也發(fā)現了與上述酶促反應類(lèi)似的規律,進(jìn)而提出了與米門(mén)公式想類(lèi)似的表達微生物比增殖速率與基質(zhì)濃度之間的動(dòng)力學(xué)公式,即莫諾德模式:
式中:
——微生物的比增殖速率。
——基質(zhì)達到飽和濃度時(shí),微生物的最大比增殖速率。
——反應器內的基質(zhì)濃度,mg/l。
——飽和常數,也是半速常數。
隨后發(fā)現,用由混合微生物群體組成的活性污泥對多種基質(zhì)進(jìn)行微生物增殖實(shí)驗,也取得了符合這種關(guān)系的結果。
可以假定:在微生物比增殖速率與底物的比降解速率之間存在下列比例關(guān)系:
則與比增殖速率相對應的比底物降解速率也可以用類(lèi)似公式表示,即:
式中:
——比底物降解速率。
——底物的最大比降解速率。
——限制增殖的底物濃度。
——飽和常數。