活性污泥3号模型(ASM3)简介(1)(2)
2017-08-16 01:39
导读：xa：硝化生物。硝化生物直接将氨氮snh氧化为sno(no-3-n)，asm3中没有考虑作为硝化中间产物的no-2-n，［m(cod)l-3］； xts：总悬浮物(tss)。沉淀磷需添加化学药剂
xa：硝化生物。硝化生物直接将氨氮snh氧化为sno(no-3-n)，asm3中没有考虑作为硝化中间产物的no-2-n，［m(cod)l-3］；
xts：总悬浮物(tss)。沉淀磷需添加化学药剂，形成的沉淀必须加到进水中测定的tss中去，［m(tss)l-3］；
2.2 模型过程的定义
asm3仅包括微生物的转变过程而不包括化学沉淀过程，asm3考虑如下的转化过程：
水解：此过程将进水中的所有可慢速生物降解有机物引入活性污泥系统，其活性与电子供体无关。这个过程不同于asm1中的水解过程，它不在氧消耗和反硝化中占主宰地位。
易生物降解基质的好氧贮藏：描述易生物降解物质ss的贮藏，以xsto贮藏在细胞内。这个过程需要的atp从有氧呼吸中获得，所有的基质首先成为贮藏物质，然后再固化为生物体，显而易见实际中无法观察到此过程，但现存模型中均未预测分别转化为贮藏、同化、异化的基质通量。在此仅提出了最简单的假设。
易生物降解物质的缺氧贮藏：这一进程等同于好氧贮藏，由反硝化作用而不是有氧呼吸提供所需的能量，活性污泥中仅有一部分异养生物xh能够反硝化还是所有异养生物都能反硝化是不确定的。考虑到这些，asm3降低缺氧异养贮藏速率(相对的氧呼吸而言)，但并没有区分这两种异养生物。
异养生物的好氧生长：用于异养生物生长的基质全部由贮藏有机物xsto组成。
异养生物的缺氧生长：这个过程与好氧生长相似，但呼吸是基于反硝化作用，实验中我们观察到下降的反硝化速率(相对有氧呼吸而言)。
好氧内源呼吸：描述在好氧条件下考虑与生长无关的相应的呼吸作用而引起的各种形式生物体的减少和能量需求：衰减、内源呼吸、溶胞作用、捕食、死亡等，此过程与asm1介绍的衰减截然不同。
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缺氧内源呼吸：此过程与有氧内源呼吸相似但相当慢，尤其在反硝化过程中捕食作用的活性显著低于有氧条件。
贮藏产物的有氧呼吸：此过程类似于内源呼吸，贮藏产物与生物体一起衰减。
贮藏产物的缺氧呼吸：此过程类似于有氧过程，但在反硝化的条件下。
同asm1相比，asm3对细胞内过程(贮藏)的描述更详细，水解的重要性下降，而溶解性和颗粒性有机氮的降解并入水解、衰减和生长过程。
2.3 化学计量学
表1介绍了asm3的化学计量学矩阵νj,i，并介绍了gujer和larsen(1995)推荐的组分矩阵lk,i。自asm1问世以来，化学计量学矩阵已为人知，而组分矩阵鲜有人知。表1中组分矩阵单元l2，3是符号inss，这表示以ss代表的1gcod含inssg氮。i=2与第2个守恒量n有关，i=3与第三组分ss有关。νj,i或lk,i中的所有空的单元值为0。所有xj、yj和zj的值都可从三个守恒量(cod、氮、离子电荷)组成的守恒方程(1)中得到。
在所有反硝化过程中sn2的化学计量学系数取sno系数的负值，cod守恒中的组分系数sn2(-1.71gcod/gn2)、sno(-4.57gcod/gno-3-n)以及so(-lgcod/go2)取与氧化还原相关的电子供体：nh4、co2、h2o系数的负值。表现xts的化学计量学系数可从组分方程(2)中得到：
众所周知，缺氧呼吸产生的生化能atp低于好氧呼吸。这就导致好氧产率系数(ysto，o2和yh，o2)大于缺氧产率系数(ysto，no和yh，no)。能量关系如下：
ηanoxic=0.70
去除单位基质ss而产生的异养生物xh的净产率可从方程(4)中得到：
asm3中所有溶解性组分消耗的动力学表述（见表２）基于开发函数，选择这种动力学表述不是因为实验证实如此，而是为了数学计算的方便。asm3与asm1的一个重要的不同是，当一个过程的离析物接近０浓度时，开关函数终止所有生物活性。
