[发明专利]超声波与化学试剂协同剩余污泥溶胞过程的动力学数学模型及溶胞效率和溶胞成本函数模型

摘要

本发明涉及一种城市污水生物处理过程中产生的大量剩余污泥的减量化方法及其操作过程的动力学数学模型及溶胞效率和溶胞成本函数模型和为超声波与化学试剂(氢氧化钠与表面活性剂)在协同处理剩余污泥中的经济高效的优化提供技术方法，属于污水处理和固体废弃物处理领域的污泥处理技术。

主权项

一种超声波与化学试剂协同剩余污泥溶胞过程的动力学数学模型，其特征是超声波、氢氧化钠和吐温80协同剩余污泥破壁溶胞过程动力学数学模型，模型公式有式为： ΔC = k 2 [ k 0 exp ( - k 3 C Na e RT ) C s , 0 2 / 3 f - a P - b ( 1 - c ( C b - 1 ) + 0.5 c ( c + 1 ) ( C b - 1 ) 2 ) t 1 - d 1 - d - k 0 2 exp ( - 2 k 3 C Na e RT ) 3 ( 1 - d ) 2 C s , 0 1 / 3 f - 2 a P - 2 b ( 1 - c ( C b - 1 ) + 0.5 c ( c + 1 ) ( C b - 1 ) 2 ) 2 t 2 ( 1 - d ) + k 0 3 exp ( - 3 k 3 C Na e RT ) 27 ( 1 - d ) 3 f - 3 a P - 3 b ( 1 - c ( C b - 1 ) + 0.5 c ( c + 1 ) ( C b - 1 ) 2 ) 3 t 3 ( 1 - d ) ] 其中，ΔC为污泥中有机物溶出的化学需氧量(g.m‑3)；Cs，0为污泥的初始浓度(kg.m‑3)；f为超声波频率(kHz)；P为超声波能量密度(W/ml)；Cb为吐温80的浓度(kg.m‑3)；CNa为氢氧化钠浓度(kg.m‑3)；R为气体常数，8.314kJ.mol‑1.K‑1；T为反应温度(K)；t为反应时间(s)；k0频率因子常数(min)；k2为溶解单位质量污泥所对应的化学需氧量(g.kg‑1)；k3，e为经验常数；幂指数a、b、c和d为待求参数。该模型包含的参数有：超声波频率f、超声波能量密度P、超声波处理时间t、氢氧化钠浓度CNa、吐温80浓度Cb、污泥浓度Cs，0和操作温度T等7个参数。