BioWin技术贴士之非均匀混合工艺中如何确定反应器个数

BioWin中每个生物反应器单元都是处于完全混合状态,在模拟非均匀混合工艺(例如推流式工艺和氧化沟工艺等)时,便需要用多个生物反应器单元来代表状态变量在空间上的变化。在这种情况下,使用多少个生物反应器单元能够足以模拟状态变量在空间上的变化便是一个很重要的问题。
 
BioWin模型实质上是一个生化模型,不涉及水力学模型,所以无法直接给出一个准确的答案。但是可以通过符合实际检测数据为标准,推断需要多少个生物反应器,例如在推流式工艺中以氨氮浓度的分布为标准,在氧化沟中以溶解氧浓度的分布为标准,来校正所需反应器单元的个数。
 
下面以推流工艺为例,判断反应器个数对于氨氮去除的影响。在示例中,进水通过分流器被平均分为4股,分别进入四个系统中,这四个系统分别由1个、2个、4个和6个反应器组成,各系统中反应器体积总和是一致的,这样来判断一个推流式工艺需要用几个反应器模拟才能准确模拟。

 
​从稳态模拟结果来看,当反应器个数为2、4和6,出水氨氮浓度均低于完全混合状态(只有一个反应器),但是多个反应器并没有进一步增强氨氮的去除效率,反应器个数为2、4和6对于出水氨氮几乎没有影响。

 
​但是从动态模拟结果来看,当反应器个数为1-4个时,反应器个数越多,对于氨氮的处理效果越好,但是从4个反应器增加到6个反应器却没有明显提高。

 
​所以结果说明在此示例的运行条件下,4个反应器就足以模拟推流过程,无需过多。