[发明专利]一种用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法

权利要求书

1.一种用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于，首先，建立模型方程：设定亚硝酸盐浓度梯度进行批量实验，根据批量实验活性污泥的亚硝酸盐浓度计算出游离亚硝酸FNA浓度；测定不同游离亚硝酸FNA浓度条件下亚硝化细菌的好氧速率OUR；根据活性污泥悬浮固体浓度SS和OUR计算出亚硝化细菌的比耗氧速率SOUR；建立游离亚硝酸FNA浓度对亚硝化细菌影响的模型方程；然后，利用所建立的模型方程，对实验数据进行模拟，确定其动力学参数。

2.如权利要求1所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于，具体方法是：

(1)测定所取用的活性污泥的悬浮固体浓度SS₀；

(2)设定亚硝酸浓度梯度对亚硝化细菌进行批量实验，控制实验温度为35±1℃，pH为7.3±0.1；

(3)根据批量实验亚硝酸盐浓度、温度和pH，计算出游离亚硝酸FNA浓度；

(4)测定不同游离亚硝酸FNA浓度条件下亚硝化细菌的好氧速率OUR；

(5)根据批量实验时BOD瓶中活性污泥的SS和OUR计算出亚硝化细菌的比耗氧速率SOUR；

(6)建立游离亚硝酸FNA浓度对亚硝化细菌影响的模型方程；

(7)利用所建立的模型方程，对实验数据进行模拟，确定其动力学参数。

3.根据权利要求2所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：所述的游离亚硝酸FNA浓度计算公式为：式中：NO₂^-：批量实验的亚硝酸盐浓度，mg-N/L；pH：批量实验的pH值；t：批量实验的摄氏温度值，℃；根据公式计算出批量实验中亚硝酸盐浓度梯度对应游离亚硝酸FNA浓度。

4.根据权利要求2所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述亚硝化细菌的好氧速率OUR测定方法为：测定BOD中的溶解氧DO，每30s记录一次数据，至少测定12组数据，使用Excel做出斜率方程，使得R²≥99％，其斜率即为该亚硝酸盐浓度条件下亚硝化细菌的好氧速率OUR。

5.根据权利要求2所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：在步骤(5)中，所述SOUR计算方程为计算SOUR所用SS为批量实验时BOD瓶中活性污泥的SS，根据步骤(1)中所测数据SS₀计算得出。

6.根据权利要求5所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：在步骤(6)中，所述的模型方程是指基于Eckenfelder方程和Monod方程建立游离亚硝酸FNA对亚硝化细菌影响的模型方程，在忽略碱度限制的条件下亚硝化细菌的生长速率可以用下式表示：式中：μ：亚硝化细菌的比生长速率，d^-1；μ_max：亚硝化细菌的最大比生长速率，d^-1；S_FNA：亚硝酸盐浓度，mg-N/L；K_FNA：亚硝化细菌的半饱和速率，mg-N/L；K_I：基质限制常数，mg-N/L；所述的模型方程中SOUR与μ存在正比关系，使用K_A作为参数表示这种关系可得到如下表达式：其中：SOUR：亚硝化细菌比耗氧速率，mg-O/g/h；K_A：亚硝化细菌的比耗氧速率参数。

7.根据权利要求2或6所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：所述步骤(7)使用模型方程对实验数据进行模拟，确定出游离亚硝酸FNA对亚硝化细菌影响动力学参数值K_FNA、K_I。

8.根据权利要求7所述的用数学模型测定FNA对亚硝酸氧化细菌的影响的方法，其特征在于：所述参数值K_FNA、K_I，用于活性污泥模型ASM中，运用GPS-X软件对实际污水处理工艺进行模拟和预测。