不同生態(tài)因子下LMBR處理制藥廢水運(yùn)行效能及數(shù)學(xué)模型.pdf

1、隨著更加嚴(yán)格的制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施(GB21904—2008),發(fā)酵類和化學(xué)合成類制藥廢水如何達(dá)標(biāo)排放是目前國(guó)內(nèi)外水處理行業(yè)研究的熱點(diǎn),也是制藥企業(yè)亟待解決的難點(diǎn)。本研究以頭孢菌素類中間體廢水為研究對(duì)象,利用3套生物反應(yīng)器,即膜生物反應(yīng)器(CMBR)和自主設(shè)計(jì)的環(huán)流膜生物反應(yīng)器(LMBR)處理醫(yī)藥中間體廢水。對(duì)比了3套反應(yīng)器對(duì)含制藥的化學(xué)合成類制藥廢水運(yùn)行效能,同時(shí)還考察了不同的生態(tài)因子對(duì)LMBR運(yùn)行效能及微生物特性的影

2、響,從而為制藥廢水處理實(shí)際工程提供參考和依據(jù)。
　　 考察了不同HRT條件下3套生物反應(yīng)器對(duì)制藥廢水的運(yùn)行效能,進(jìn)而確定了最適制藥廢水處理的生物反應(yīng)器及相應(yīng)的HRT。試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同HRT條件下,LMBR2和LMBR1對(duì)COD、氨氮、TN及制藥的去除率明顯高于CMBR。HRT=14h時(shí)CMBR、LMBR1和LMBR2對(duì)COD的平均去除率分別為93.04％、94.91％和95.06％；對(duì)氨氮的平均去除率分別為86.04％、89

3、.04％和89.26％；對(duì)TN的平均去除率分別為66.83％、74.63％和75.19％；對(duì)7-ACA的平均去除率分別為77.7％、81.06％和81.53％；而對(duì)于同一反應(yīng)器,HRT變小,污染物的去除效果下降。
　　 在前期研究基礎(chǔ)上,考察了不同生態(tài)因子條件下LMBR對(duì)制藥廢水的運(yùn)行效能,進(jìn)而確定了LMBR的最佳生態(tài)因子條件。并結(jié)合響應(yīng)曲面法對(duì)LMBR進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),得到最佳實(shí)驗(yàn)條件為HRT=14h；D0=2.0mg/L；7-

4、ACA容積負(fù)荷=0.023kg7-ACA/m3·d。
　　 基于ASM1、MLR和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了能夠預(yù)測(cè)模擬LMBR穩(wěn)定運(yùn)行期間不同生態(tài)因子條件下去除效果的數(shù)學(xué)模型,揭示了不同環(huán)境生態(tài)因子與COD、氨氮和7-ACA去除率的定量關(guān)系式。并用三種不同的模型對(duì)LMBR的出水進(jìn)行預(yù)測(cè)研究,對(duì)三種模型進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn),BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所建立的模型精度最高。而作為機(jī)理模型的ASM1不比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果好,證明在污水處理系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)