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第1章 水处理与流体力学1

1.1 计算流体力学的一般步骤2

1.2 控制方程2

1.2.1 质量守恒方程2

1.2.2 动量守恒方程4

1.3 有限差分法5

1.4 隐式差分方程和显式差分方程7

1.5 有限体积法7

1.6 湍流模型的比较12

1.6.1 湍流模型的作用12

1.6.2 常见两方程湍流模型13

1.6.3 其他湍流模型15

1.7 计算方法16

1.7.1 压力耦合方程组的半隐式方法，压力耦合方程组半隐式方法修正算法，压力的隐式算子分割算法16

1.7.2 分步计算和耦合计算18

第2章 水质工程中的水力计算19

2.1 絮凝19

2.1.1 机械旋转池中的絮凝20

2.1.2 网格絮凝池26

2.2 辐流沉淀池29

2.2.1 一维模型30

2.2.2 二维模型31

2.2.3 三维模型32

2.2.4 沉淀池模拟案例32

2.3 消毒池优化设计中的运用36

2.4 污水处理反应器中的水力模拟41

2.4.1 好氧MBR中的水力条件41

2.4.2 气升式环流反应器44

2.5 膜管中的水力模拟49

2.5.1 膜表面的质量传递52

2.5.2 对污泥粒径的影响53

2.5.3 强化基质在污泥上的质量传递55

第3章 好氧活性污泥模型及其运用57

3.1 反应计量学58

3.2 反应动力学59

3.3 反应矩阵59

3.4 不同好氧活性污泥模型之间的差别60

3.5 现有污水处理模型的缺陷60

3.6 反应流程中的物质转移61

3.7 活性污泥模型的运用61

3.7.1 矫正污水厂活性污泥模型62

3.7.2 入水水质的标定方法76

3.7.3 拓展现有的模型80

3.7.4 使用模型对现有水厂进行升级改造——强化脱氮88

3.7.5 用模型进行替代工艺的比较——强化脱氮90

3.7.6 模拟时间推流型反应器95

3.7.7 活性污泥模型与CFD耦合技术100

3.7.8 依据模型进行溶解氧浓度控制技术105

第4章 厌氧颗粒污泥反应器模拟112

4.1 生物颗粒模型112

4.1.1 颗粒污泥的微生物结构112

4.1.2 颗粒污泥中的质量传递113

4.1.3 模拟一个颗粒污泥114

4.2 模拟厌氧颗粒污泥反应器116

4.2.1 水动力学模型116

4.2.2 将厌氧消化数学模型与水动力学模型相耦合118

4.2.3 采用神经网络模拟反应器119

4.2.4 依赖单个代表性颗粒污泥模拟反应器121

4.2.5 采用数值分析的方式模拟反应器121

第5章 厌氧模型运用的例子122

5.1 厌氧消化子过程稳定性分析122

5.2 ADM1运用于EGSB反应器125

5.3 采用修正的ADM1模拟UASB128

第6章 复杂厌氧消化过程动力学参数的估计135

6.1 构建算法136

6.2 算法结果140

第7章 EGSB反应器建模146

7.1 生化动力学147

7.2 模型水力结构148

7.3 控制方程148

7.4 模型结果150

参考文献155

附录1 参数表165

附录2 厌氧消化葡萄糖动力学方程173

附录3 Matlab-SIMULINK构建污水处理组态软件174

彩图179