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实验1 使用biowin探究污泥龄，全混式反应器，阶梯式CSTR式反应器对污水处理效果的影响

目录

1. 实验目的 2

2. 实验原理 2

3. 实验内容 3

3.1. 对SRT的探究 4

3.2. 对CSTR与阶梯式CSTR的探究 4

4. 实验步骤 4

4.1. 对SRT的探究 4

4.2. 对单个CSTR和阶梯式CSTR处理效果的探究 7

5. 数据记录及整理 8

5.1. 对SRT的探究 8

5.2. 对CSTR与阶梯式CSTR的探究 9

6. 思考题 9

6.1. 对SRT的探究 9

6.2. 对CSTR与阶梯式CSTR的探究 9

6.3. SRT, CSTR和阶梯式CSTR三者之间的联系 9

实验目的

学会使用biowin软件进行水质模拟操作

掌握污泥龄和污泥量的概念和计算；

加深对污泥龄对于活性污泥系统的运行状况影响的认识；

明确污泥龄和排泥量两者之间的关系，及其在工程上的重要意义。

掌握阶梯式CSTR反应器和全混式反应器各自的特点和区别；

加深对多级串联全混流反应器的认识，探究阶梯式CSTR反应器和全混式反应器对于COD的去除效果；

明确多级串联全混流反应器之间的有机物浓度梯度变化。

实验原理

污泥龄（sludge age）又称固体（或污泥）停留时间（solids/sludge retention time，SRT）或细菌平均停留时间（mean cell residence time，MCRT），在工程上一般以SRT表示。从直观上看，可以用处理构筑物内的污泥总量与剩余污泥排放量的比值来表示，SRT的单位一般用d表示。活性污泥系统保持稳定、正常运行的一个重要条件就是，必须保持曝气池内相对稳定的悬浮固体量（MLSS）。但是，活性污泥系统的反应结果，就是微生物生长，曝气池内的活性污泥总磷上升，因此，必须每天都从系统中排出相当于活性污泥增长量的一部分污泥。活性污泥的泥龄反映了活性污泥系统中微生物的生长状态、生长条件、世代期等一系列基本特性；且对活性污泥系统的运行状况如出水水质、产泥量、需氧量都有重大影响。活性污泥泥龄设计法与常用的有机负荷设计法相比，该法更进一步从生物自身生长特性反映生物降解过程，接近生物处理的本质，反映了有机物的降解及污泥的增长之间的关系，因而设计更加合理。同时运用泥龄法进行活性污泥系统控制，更加方便，管理有效。

全混式反应器（CSTR）也称为理想混合反应器、理想连续搅拌反应器，是一种返混为无限大的流动反应器，其特点是物料进入反应器的瞬间即与反应器内的原有物料的组成和温度处处相等，且等于反应器出口处物料的组成和温度。工业上，搅拌良好的连续搅拌釜式反应器，当流体粘度不大，反应不是很快，停留时间比混合时间大得多时，可近似看作全混流反应器。在化工生产中为适应不同产品和不同反应的要求，常常需要将各种不同型式的简单反应器（阶梯式CSTR反应器、全混流反应器等进行各种组合（串联、并联等，多级串联全混流反应器可以具有阶梯式CSTR反应器流动的特征，其返混程度与阶梯式CSTR反应器等效。这种模型可以减少返混的影响，使每个反应器中反应物的浓度维持在较高的水平，因此多级串联全混流反应器是一种很典型的反应器组合。

连续流完全混合反应器如图1所示，物料进入反应器内后迅速被水体稀释至出水浓度。反应器作物料衡算：

由式中可以看出，连续流完全混合反应器设计反应时间应与进出水物料浓度差成正比；当对出水的要求很高（即C

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