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1、生物膜论文：基于渗流理论的生物膜传质模拟及实验研究【中文摘要】基质在生物膜内的质量传递过程是生物膜法污水处理技术的重要研究内容,是生物膜技术理论的本质和基础。随着科技的发展与理论的更新,这一领域被不断赋予新的研究内容。在前人研究成果的基础上,本文以生物膜多孔介质为研究对象,在生物膜传质模型中引入渗流理论,细化模型结构,通过数值模拟和实验研究的手段,对生物膜的传质过程进行了深入的研究,数值模拟结果与实验测试结果吻合较好。本文主要内容包括：1.将渗流理论引入生物膜内的质量传递过程,建立生物膜“对流-扩散-反应”模型。对
2、生物膜模型进行分层处理,使模型物性参数更接近实际生物膜内的真实状态。采用Runge-Kutta法对传质模型进行数值求解,从而研究了不同进料液浓度和渗流速度,不同生物膜孔道弯曲因子和孔隙率条件下的生物膜内传质规律。结果表明：随着各参数值的逐渐增大,基质在生物膜内的渗透深度逐渐增加；进水浓度、生物膜孔隙率和渗流速度对传质影响较大,弯曲因子对基质的渗透影响较小。分层生物膜模型中基质渗透深度大于均一化生物膜模型的结果,分层模型对基质的传质阻力比均一化生物膜模型小。2.建立了一套10L的固定床好氧生物膜反应器实验装置,研究反
3、应器中水力停留时间(H...【英文摘要】Theprocessofthesubstratesmasstransferinthebiofilmplaysaveryimportantroleinwastewatertreatmenttechnologyusingbiofilm,whichistheessenceorbasisofbiofilmtheory.Withtechnologydevelopmentandtheoryupdates,thisresearchfieldisconstantlygivennewconte
4、nts.Basingonpreviousworkinthisarea,thisthesisaddedpercolationtheorytomasstransfermodelwithinbiofilmporousmediumandmakeanintensiveresearchofmasstransferprocessinbiofilmbymeansofnumericalsimulati...【关键词】生物膜反应器渗流传质反应动力学【英文关键词】BiofilmReactorPercolationMasstransfer
5、Kinetics【目录】基于渗流理论的生物膜传质模拟及实验研究摘要4-5Abstract5-6引言10-121文献综述12-301.1生物膜技术概述12-181.1.1生物膜的形成与生长12-151.1.2生物膜的形态及结构15-161.1.3生物膜对有机物的降解机理16-171.1.4生物膜技术的特点及应用17-181.2生物膜传质过程研究进展及综述18-271.2.1生物膜传质过程的影响因素19-211.2.2传质模型21-241.2.3生化反应动力学模型24-251.2.4微电极在生物膜传质分析中的应用25-
6、271.3多孔介质内渗流传质理论27-291.3.1多孔介质内传质过程的影响因素281.3.2多孔介质中污染物传质机理28-291.4本章小结29-302基于渗流理论的生物膜传质过程的数值模拟30-442.1基于渗流的生物膜传质数学模型30-352.1.1数学模型的建立30-332.1.2模型的计算方法33-352.2数值模拟结果分析与讨论35-402.2.1基质浓度对膜内传质的影响36-372.2.2弯曲因子对膜内传质的影响37-382.2.3孔隙率对膜内传质的影响38-392.2.4渗流速度对膜内传质的影响39
7、-402.3分层处理的生物膜传质模型的建立40-432.4本章小结43-443生物膜传质过程的实验研究44-673.1实验方案44-473.1.1实验装置及流程44-463.1.2实验条件46-473.2实验测试仪器473.3实验材料和试剂47-483.3.1活性污泥473.3.2人工合成污水47-483.3.3实验试剂483.4实验测试方法48-523.4.1混合液悬浮固体浓度(MLSS)493.4.2溶解氧的测定49-503.4.3COD的测定503.4.4氮素的测定50-513.4.5进水流速513.4.6污
8、泥沉降比(SV)513.4.7污泥容积指数(SVI)51-523.5实验结果与分析52-663.5.1反应器的启动及运行52-593.5.2COD的去除及影响效果59-623.5.3生物膜内溶解氧的传质特性62-663.6本章小结66-674生物膜分层传质模型的计算和分析67-754.1模型参数的计算67-724.1.1溶解氧在膜内传质的模型参数67-694
