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原文传递一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型

专利名称：	一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型
摘要：	本发明公开了一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，包括基于活性污泥的连续性分析和流变性分析，基于活性污泥的连续性分析由活性污泥中污泥颗粒沉降速度和活性污泥中污泥颗粒的粒子速度达到液体流速所需的滞后时间两部分组成，而基于活性污泥的流变性分析为添加铁盐絮凝剂前后对掺有活性污泥所构成的混合溶液样品的流变性分析；本发明应用气、液两相模型来代替三相模型，大大简化了计算量，有效的避免了现有技术中，多过程与繁琐计算量的情况，并将固、液两相的混合物简化为一个单一连续相，再分析出该固、液两相的混合物流变性情况，进而得出适于描述不同浓度活性污泥悬浮物流变性的粘滞性模型。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏新宜中澳环境技术有限公司
发明人：	刘雪菲;王远;大卫·韦特;纪超
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910508384.0
公开号：	CN110208144A
代理机构：	宜兴市天宇知识产权事务所(普通合伙)
代理人：	周舟
分类号：	G01N11/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N11
申请人地址：	214200 江苏省无锡市宜兴市环保科技工业园恒通路128号
主权项：	1.一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，包括基于活性污泥的连续性分析和流变性分析，其特征在于，基于活性污泥的连续性分析由活性污泥中污泥颗粒沉降速度和活性污泥中污泥颗粒的粒子速度达到液体流速所需的滞后时间两部分组成，包括如下步骤： S1：将膜过滤区中的污泥颗粒受到的三类分力依次标定为FD、FH和FG，且FD表示为污泥颗粒的粒子速度v与液体流速u的差异所导致的拖拽力，FH表示为高浓度固体存在时，污泥颗粒的粒子所受到的阻碍力，FG表示为重力和浮力所引起的污泥颗粒的粒子增加的重力； S2：先依据公式其中ρP表示为污泥颗粒的粒子密度、ρ表示为流体密度、dP表示为污泥颗粒的粒子等效球直径，再基于S1中FD、FH和FG的共同作用，即在匀速流动中的单个污泥颗粒的粒子运动方程为其中v表示为污泥颗粒的粒子速度； S3：当液体流速u为零且污泥颗粒的粒子仅做垂直运动时，污泥颗粒的粒子速度v将等价于污泥颗粒的粒子沉降速度vs，即有而当污泥颗粒的粒子沉降速度vs趋于稳定，则时，即有 S4：当污泥颗粒的粒子沉降速度vs远小于液体流速u时，则将FH和FG忽略不计，即有其中(u-v)表示为污泥颗粒的粒子滑移速度，即有而当污泥颗粒的粒子在远小于1时，则用斯托克斯定律来得出阻力系数而当污泥颗粒的粒子速度v增加至趋于液体流速u，则时，滞后时间ts表示为而基于活性污泥的流变性分析为添加铁盐絮凝剂前后对掺有活性污泥所构成的混合溶液样品的流变性分析，包括如下步骤： A1：先将活性污泥从添加铁盐絮凝剂前后的MBR中的膜区处分别提取，并使用容量为1000毫升的刻度瓶来将活性污泥样品进行收集，再将活性污泥样品置于沉降筒中进行测量； A2：先采用5s-1的速度梯度来对沉降筒内的活性污泥样品进行搅拌，再将经搅拌的活性污泥样品进行三次测量，并取三次测量的均值作为粒子的平均粒径，且以容积式粒径分布的平均粒径d来表示活性污泥粒子的平均粒径； A3：分别对无铁盐絮凝剂和加入铁盐絮凝剂时的活性污泥粘度进行测定操作，并将获取到的流变数据进行分析。 2.根据权利要求1所述的一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，其特征在于，步骤A3中的测定操作为： D1：先将铁盐絮凝剂存在时的活性污泥混合液悬浮物的浓度控制在10-13g/L之间，再将沉淀的活性污泥去除，同时将上清液导出并稀释已沉淀的浓缩液，以得到混合液悬浮物的浓度在3-16g/L之间的样品； D2：采用Brookfield DV III超流变仪与锥式测量探针的实验方法相结合来对D1中的活性污泥样品粘度进行测量，当混合液悬浮物的浓度位于3-9g/L但不包括9g/L时，采用锥角为3°、半径为24mm的锥体主轴来测出活性污泥样品粘度，当混合液悬浮物的浓度位于9-16g/L时，采用锥角为1.5°、半径为12mm的锥体主轴来测出活性污泥样品粘度，再对其进行水洗操作，并将活性污泥样品的温度控制在24-26度、剪切速率控制在20-500m-1，三次重复实验取平均值以得出流变数据。 3.根据权利要求1所述的一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，其特征在于，步骤A2中的测量需控制在活性污泥样品采集后的1小时内，且所有沉降速度的测量时长均需控制在4分钟内。 4.根据权利要求1所述的一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，其特征在于，步骤A2中是依据Malvern 2000和APHA标准法相结合来对活性污泥样品进行测量操作。 5.根据权利要求1所述的一种用于研究MBR中活性污泥物性的粘滞性模型，其特征在于，步骤A3中是将流变数据导入电脑并使用Rheocalc V3.1软件来对其进行分析操作。
所属类别：	发明专利