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1、环境科学研究第16卷第1期ResearchofEnvironmentalSciencesVol.16,No.1,2003厌氧消化1号模型(ADM1)简介左剑恶,凌雪峰,顾夏声(清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要:介绍了2002年2月国际水质学会(IWA)推出的厌氧消化1号模型(ADM1)。该模型主要描述了厌氧消化中的生化和物化过程,共涉及厌氧体系中的七大类微生物、19个生化动力学过程、3个气液传质动力学过程,共有26个组分和8个隐式代数变量,能够对厌氧生物处理工艺进行较好的预测和模拟。ADM1还提供了开放的建模平台以及与活性污泥模型(ASM)的接口,可广泛应用于对各种厌
2、氧-好氧组合工艺的过程模拟。关键词:厌氧消化;数学模型;ADM1;动力学模型中图分类号:X70311文献标识码:A文章编号:1001-6929(2003)01-0057-05BirefIntroductiontoAnaerobicDigestionModelNo.1(ADM1)ZUOJian-e,LINGXue-feng,GUXia-sheng(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:TheAnaerobicDigestionModel
3、No.1(ADM1)proposedinFeb.2002bytheInternationalWaterAssociation(IWA)isintroduced.Asatooltosimulateandoptimizetheanaerobicdigestion,ADM1mainlydescribesthebiologicalandphysiochemicalprocessesoccurzedinanaero-bicdigestion,inwhich7kindsofmicroorganisms,19dynamicbiologicalsub-processes,3gas-liquidtra
4、nsferkineticprocesses,totally26dy-namiccomponentsand8implicitalgebraicvariablesareincluded.Meanwhile,itprovidesanopeningmodelingplatformandinterfaceswithact-ivatedsludgemodel(ASM)andthuscanbewidelyusedinthesimulationofcombinedanaerobic-aerobicprocesses.Keywords:anaerobicdigestion;mathematicalmo
5、del;ADM1;dynamicmodel1987年,国际水质学会推出了活性污泥1号模型工艺在不同运行工况下的运行效果,如气体产量、气体组成、[1](ASM1),该模型在以好氧生物技术为主体的城市污水处理出水COD、VFA以及反应器内的pH值,因此可以为厌氧工艺[2][3]领域得到了广泛应用;随后又相继推出了ASM2、ASM2d、的设计、运行和优化控制提供理论指导和技术支持;同时[4]ASM3号模型,这些模型在实际工程和科学研究中均得到了ADM1还具有良好的可扩展性,可提供开放的通用建模平台,较好应用。多年来,国际厌氧消化领域的专家一直期望建立在实际应用中,可以经过简化、扩充或修正对
6、不同实例进行一个类似的厌氧消化模型,但是由于在厌氧消化过程中所涉模拟。及的中间产物和微生物种类繁多、有机物降解转化的途径复1ADM1对厌氧消化过程中生化反应的建模杂以及厌氧工艺所处理的对象(如各种工业废水或有机废111ADM1所描述的厌氧消化过程中的生化反应物)的基本条件相差很大,因此建立适用的厌氧消化模型具如图1所示,ADM1将厌氧消化过程中的生化反应分为有很大难度,进展缓慢。胞内和胞外两大类。1997年,在第8届厌氧消化大会上首次公开提出了建立ADM1认为胞外生化过程可分为初步分解和水解2步。通用厌氧消化模型的目标;1998年,厌氧消化1号模型初步分解是指废水或废弃物中性质复杂的
7、颗粒化合物被转(ADM1)工作组正式组建;2001年,在第9界厌氧消化大会化为惰性物质、颗粒状碳水化合物、蛋白质和脂类的过程;而上,工作组宣布ADM1的建模基本完成;2002年3月,ADM1水解则是指在胞外水解酶的作用下,碳水化合物、蛋白质和[5]号模型正式推出。该模型能较好地模拟和预测不同厌氧脂类等物质被转化为单糖、氨基酸和长链脂肪酸(LCFA)等的过程。这两个过程中所有生化反应均可用一级动力学方程收稿日期:2002-08-12式来表达。同时,ADM1还
