問(wèn)答題

污染物A的分解反應(yīng)A→P可視為一級(jí)反應(yīng)（恒容），反應(yīng)的活化能為84kJ/mol。在150℃條件，利用平推流反應(yīng)器進(jìn)行分解反應(yīng)，A的去除率達(dá)到一定要求時(shí)需要的反應(yīng)器體積為Vp。
（1）在相同的反應(yīng)溫度下，設(shè)改用全混流反應(yīng)器時(shí)達(dá)到同樣的去除率需要的反應(yīng)器體積為Vm，則Vm與Vp的比值Vm/Vp存在何種定量關(guān)系。
（2）根據(jù)Vm/Vp值的大小，比較平推流反應(yīng)器和全混流反應(yīng)器的反應(yīng)效率并說(shuō)明造成這種現(xiàn)象的主要原因是什么？
（3）設(shè)A的去除率目標(biāo)為60％，若將平推流反應(yīng)器改為全混流操作，要達(dá)到同樣的去除率反應(yīng)溫度應(yīng)如何變化？
（4）在上一問(wèn)中，若將反應(yīng)器改為兩個(gè)體積相等的全混流反應(yīng)器（總有效體積不變），進(jìn)行串聯(lián)操作，若要達(dá)到60％的去除率，反應(yīng)溫度應(yīng)如何變化？


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3.問(wèn)答題

細(xì)菌A和B均能利用基質(zhì)S作為唯一碳源和能源生長(zhǎng)，且利用S時(shí)的生長(zhǎng)速率均符合Monod方程。已知A和B的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)為：
μmax，A=0.5h-1，Ks，A=1mg/L，Yx/s，AA=0.4mg（細(xì)胞）/mg（基質(zhì)），μmax，B=0.3h-1，Ks，B=0.2mg/L，Yx/s，B=0.3mg（細(xì)胞）/mg（基質(zhì)）。若以S為唯一基質(zhì)，用連續(xù)培養(yǎng)器對(duì)A和B進(jìn)行混合培養(yǎng)，已知培養(yǎng)器的有效體積為0.5m3，新鮮培養(yǎng)液中S的濃度為50mg/L，試回答以下問(wèn)題：
（1）在培養(yǎng)達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí)，保證A和B共存的必要條件是什么？
（2）在培養(yǎng)液供應(yīng)量為0.2m3/h的條件下，試計(jì)算培養(yǎng)達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí)培養(yǎng)器內(nèi)A和B的細(xì)胞濃度分別為多少？基質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是多少？
（3）在培養(yǎng)液供應(yīng)量為0.06m3/h的條件下，試計(jì)算達(dá)到穩(wěn)定態(tài)時(shí)培養(yǎng)器內(nèi)A和B的細(xì)胞濃度分別為多少？基質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是多少？
（4）討論利用連續(xù)培養(yǎng)器進(jìn)行混合菌培養(yǎng)時(shí)的注意事項(xiàng)以及影響培養(yǎng)器內(nèi)基質(zhì)轉(zhuǎn)化率的主要參數(shù)和操作條件。