1、 水质工程学水质工程学 第四章第四章 污水的生物处理污水的生物处理活性污泥法活性污泥法 4-24-2有机底物降解及活性污泥反应动力学基础(有机底物降解及活性污泥反应动力学基础(2 2)主讲:方主讲:方 茜茜 教教 授授式中:式中:有机底物的比降解速度,有机底物的比降解速度,t t-1-1mzxmzx有机底物最大比降解速度,有机底物最大比降解速度,t t-1-1按物理意义考虑,可得:按物理意义考虑,可得:海海利利(HenriHenri)提提出出“酶酶底底物物中中间间复复合合体体”假假说说(锁锁匙匙学学说说):认认为为在在底底物物转转变变成成产产物物之之前前,必必须须先先与与酶酶形形成成中中间间复
2、复合合体体,后后者者再再转变成产物并重新释放出游离的酶。转变成产物并重新释放出游离的酶。SEESEP底物底物中间复合体中间复合体酶酶产物产物推推 论:论:1.1.在高底物浓度下,在高底物浓度下,SKSKS S,可简化:,可简化:max 说说明明:在在高高浓浓度度有有机机底底物物的的条条件件下下,有有机机物物以以最最大大的的速速度度进进行行降降解解,而而与与有有机机底底物物的的浓浓度度无无关关,呈呈零零级级反反应应关关系系,微微生生物物处处于于对对数数增增殖殖期期,其其酶酶系系统统的的活性位置活性位置都为有机底物所饱和。都为有机底物所饱和。有机底物的降解速率与污泥浓度(生物量)有有机底物的降解速
3、率与污泥浓度(生物量)有关,呈关,呈一级反应一级反应。2.2.在低底物浓度条件下,在低底物浓度条件下,SKSKS S,可简化:可简化:式中:式中:K K2 2=maxmax/K Ks s 分分 析:析:有机底物降解遵循一级反应,有机底物的含量已有机底物降解遵循一级反应,有机底物的含量已成为有机底物降解的控制因素,混合液中有机底物浓度已成为有机底物降解的控制因素,混合液中有机底物浓度已不高,微生物增殖处于减速增殖期或内源呼吸期,微生物不高,微生物增殖处于减速增殖期或内源呼吸期,微生物酶系统多未被饱和。因此,有机物成为反应速率的限制因酶系统多未被饱和。因此,有机物成为反应速率的限制因素,呈素,呈一级反应一级反应,这种情形可在连续运行稳定的完全混合,这种情形可在连续运行稳定的完全混合曝气池中出现。曝气池中出现。3.3.莫诺模式的应用与参数确定莫诺模式的应用与参数确定物料平衡:物料平衡:在稳定条件下,由于完全混合曝气池内各点的有机物在稳定条件下,由于完全混合曝气池内各点的有机物浓度是一常数浓度是一常数SeSe,因此池内各点的有机物降解速率也,因此池内各点的有机物降解速率也是一常数是一常数 :如果如果Se/KsSe/Ks1 1,则,则 完全混合活性污泥系统的物料平衡完全混合活性污泥系统的物料平衡