BIOFILM-INITIATED SEWER PROCESS MODEL

动态生物膜驱动,
预见下水道的
硫化氢

BISM 将污水水质、动态生物膜与气体交换深度耦合,预测硫化物在哪里产生、浓度多高,以及控制措施在短期与长期如何发挥作用。

  • 动态生物膜
  • 气–水–生物膜耦合
  • 长期除臭策略评估
BISM / THE COUPLED SYSTEM
FIG. 01污水水质、动态生物膜与气体交换的耦合框架及模型输出。点击图片查看高清版本
FIG. 01
污水水质、动态生物膜与气体交换的耦合框架及模型输出。

污水水质、动态生物膜与气体交换的耦合框架及模型输出。

WATER ↔ BIOFILM ↔ GAS
CONTROL OVER TIME

不只预测当前浓度,更关注控制能持续多久

普通水质模型常将生物膜视为稳定不变。BISM 模拟生物膜增厚、脱落与恢复,以及硫酸盐还原菌(SRB)和异养菌的竞争,评估微生物动态变化对长期效果的影响。

短期响应

干预之后,风险如何变化?

评估加药或冲洗对硫化物产生与 H₂S 释放的影响,了解控制措施的即时效果。

生物膜恢复

风险可能何时再次出现?

追踪生物膜恢复过程中的微生物生长与竞争,评估产硫能力恢复及浓度反弹的可能性。

长期运行

怎样让控制持续有效?

比较不同投药与干预情景的长期表现,为后续干预时机及运行策略提供依据。

THE MODEL

动态理解下水道过程

三个耦合子模型,连接生物膜变化、污水水质与气体释放。

污水水质模型

追踪沿程硫化物、硫酸盐、氨氮及有机物的变化。

关注过程沿程输送 · 组分转化 · 浓度动态

动态生物膜模型

模拟微生物竞争,以及生物膜的生长、脱落与恢复。

关注过程分层传质 · 菌群竞争 · 附着与脱落

气体交换模型

连接 H₂S 逸散、氧气复氧与水相及生物膜过程。

关注过程气液传质 · H₂S 释放 · 氧气复氧
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SCIENCE IN PRACTICE

从工程验证,到快速预测

了解真实管网中的应用,以及面向快速预测与控制的研究进展。

HATS / HONG KONG
44 kmHATS 1 与 2A 管网总长

工程案例

了解 BISM 如何重现香港深隧管网中的硫化物动态变化,并识别下游产硫集中区域。

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AI + BISM
BISM → SPM机理模型与机器学习融合

Swift Prediction Model

了解快速预测模型 SPM 如何将 BISM 生成的数据与机器学习结合,支持 H₂S 快速预测与控制。

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APPLICATIONS

排水系统全生命周期的虚拟试验场

从日常变化到极端事件,在虚拟环境中推演 H₂S 产排趋势,提前识别高风险管段,优化管控策略,在管网安全与运营成本之间作出有依据的选择。

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常规水质波动

评估进水 COD 与硫酸盐浓度变化对产硫潜力的影响。

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污水水量变化

分析水力停留时间(HRT)变化引发的流态及产排风险变化。

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季节性温度变化

量化冬夏季水温差异对生物膜活性与生化反应速率的影响。

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极端天气事件

推演暴雨引起的稀释效应与溶解氧带入对 H₂S 产生的抑制作用。

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化学投加优化

模拟硝酸盐、杀菌剂等药剂的短期应急与长期控制效果,优化投加量。

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物理干预评估

评估水力冲刷剥离生物膜与气相通风控制气体逸散的协同效能。

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