基于VFAs抑制系数的ABR基质降解与产甲烷预测模型

作者：施恩; 李建政; 马天楠

来源：化工学报, 2016, 67(07): 2979-2986.

DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20160043

• 厌氧折流板反应器
• 废水
• 基质降解
• 甲烷
• 反应动力学
• 化学计量学
• 模型预测控制

利用Andrews模型构建了4格室厌氧折流板反应器(ABR)的基质降解动力学模型,并将其与甲烷发酵的化学计量学耦合,构建出有机废水产甲烷预测模型。在HRT 40 h、35℃和进水COD分阶段从2000提高到8000 mg·L-1条件下,校准的Andrews模型能准确模拟COD在系统中的变化规律,通过拟合得出的最大比基质去除速率(k)和饱和常数(Ks)在不同进水COD浓度下均为2 d-1和100 mg COD·L-1,而挥发性脂肪酸(VFAs)对甲烷发酵的抑制系数(Ki)随进水COD的提高而增大。VFAs的当量COD在第1格室接近或高于Ki,对甲烷发酵抑制明显;而在后3格室低于Ki且逐格降低,抑制甲烷发酵的作用越来越小。第1~第4格室的甲烷产量实测值分别为1.126.42,2.548.96,1.244.48和0.160.58 L·d-1,而构建的产甲烷预测模型能够准确预测这一变化趋势。校准的Andrew模型和甲烷预测模型可为ABR的设计与调控运行提供指导。

• 单位
  城市水资源与水环境国家重点实验室; 哈尔滨工业大学; 中冶京诚工程技术有限公司