使用批处理反应堆为单一基质确定莫诺动力学参数

莫诺动力学参数的值| XH 8.2.5章节中讨论和Ks取决于技术对于一般有机物以鳕鱼。频繁,然而,需要知道相关的动力学参数与单一的生物降解废水中有机化合物。由于悬浮生长的特定增长率相对较低的生物反应器操作,允许使用参数值确定在化合物的代谢为唯一碳和能源而不考虑其他有机化合物的代谢出现在废水中,“前提是没有其他的化合物有强烈抑制作用。这些参数值可能被确定在批处理实验,但必须注意这些实验的方式进行。这是直接从影响生物量的生长条件对生理状态。

8.4.1内在与现存的动力学

文化是由微生物的生理状态的方式。这是因为生理状态是衡量细胞大分子组成的文化。如果文化是增长速度非常高,细胞的蛋白质合成系统将全面发展快速增长和细胞都含有高水平的酶。如果文化是生长速度缓慢,细胞会调整他们的蛋白质合成系统的水平,以节约资源。这意味着他们将包含酶水平较低。必须考虑到生理状态的一种文化,以及它如何可能会改变当批实验设计用于测量动态参数值。这是必要的,因为在实验中参数值的测量取决于生物的生理状态。

协助考虑生理状态的影响,提出了以下命名系统。17两个极端条件代表一种文化的限制,生理状态可能达到在动力学实验。在一个极端,如果生理状态是不允许改变,所得的动力学参数值的条件反射的生物量的生物反应器中使用的微生物动力学测试。因为这些参数反映目前现有的条件父母生物反应器,他们被称为“现存”。At the other extreme, if the physiological state of the culture is allowed to change during the test to the point that the cells' protein synthesizing system is fully developed and the bacteria have an enzyme system that allows them to grow at the fastest rate possible on the test substrate at the given温度和pH值,得到的动力学参数是“内在的”。The name follows from the fact that the parameter values are dependent only on the nature of the substrate and the types of bacteria in the culture. They are independent of the history of the culture, i.e., they are intrinsic. Parameter values obtained from experiments that allow the physiological state to be between these two extremes may be either "defined" or "undefined," depending upon the care with which the experiment is run and reported.

目前还不清楚哪种类型的动力学参数集,内在或现存的,是最实用的环境工程师和科学家。不过看来,内在参数是最有用的比较有机化合物的生物降解性而现存最有用参数预测操作生物反应器的性能对给定的有机化合物的去除。“因此,我们将简要地研究如何确定每种类型。

8.4.2内在动力学

确定内在动力的关键参数值在一批测试是提供足够的衬底允许细菌进行生物降解完全开发他们的蛋白质合成和酶系统。这通常可以完成当初始底物生物量比(Ss <) / X,妳)时至少20浓度都表示为COD.1此外,初始底物浓度应该大于Ks的期望值。由于个体内在Ks值基质往往小于10 mg / L鳕鱼,“实验Sso的20 mg / L鳕鱼已被证明是成功的。”因此,初始生物量浓度应该1 mg / L的鳕鱼。应该注意的是,初始生物量浓度仅适用于部分的生物量活跃在测试化合物的生物降解。这通常会是只有一小部分的总生物量在悬浮生长系统中活性污泥。

衬底和生物质放入一批反应堆和生物降解的过程之后。三种类型的数据收集和使用:(1)底物消失,(2)生物量增长,或(3)耗氧量。这是直接从三个利率在平衡增长的比例在Eq。3.34中描述。相等的三个数据集也被证明实验。”Mass balance equations for substrate and biomass in a batch reactor must be written using the simplified model of Chapter 5 and solved simultaneously by appropriate numerical methods using assumed values for the parameters. If oxygen consumption data are to be used for parameter estimation, the resulting theoretical substrate and biomass curves can be converted into the equivalent oxygen consumption curve using a COD balance as depicted by Eq. 3.32. The theoretical data curve is then compared to the actual data curve and the parameter values are adjusted until the best agreement is achieved between the theoretical and actual curves. The parameter values associated with the best-fit curve arc considered to be the best estimates of them. Because of the nature of the Monod (and Andrews) equation, a robust fitting routine is required to find the true best estimate of the parameters." Details of a test procedure employing the collection of oxygen consumption data may be found in Brown et al.1

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