Июн 03 2003

Визначення об’ему аеротенку з урахуванням віку біоценозу

Опубликовано в 09:48 в категории Проблемы Черного моря

УДК. 628. 35. 15

Визначення об’ему аеротенку з урахуванням віку біоценозу

Д.т.н., проф. Таварткіладзе I.М., аспiрант Федорець М.В. (Київський національний університет будівництва і архітектури, м. Київ)

В системах Еккенфельдера [1] і Мак Кині [2] прийнята кінетика 1-го порядку по субстрату, причому по Мак Кині доза мулу не враховується окремо. В системах Лоуренса – Мак Карті[3] видалення субстрату описується рівнянням Моно. З точки зору класичної ферментативної кінетики вживання р-ня Моно є найбільш логічним.

Повний набір формул, отриманих по системі Лоуренса – Мак Карті, наведений в таблиці [4]:

Визначаємий параметр

Реактор-змішувач

Реактор-витіснювач

Без рециркуляції

З рециркуляцією

Концентрація обробленого стоку, мг/л

Немає певного рішення для

Концентрація мікроорганізмів у реакторі, мг/л

Приріст мулу (маса/час)

Час перебування, діб.

Час утримання твердої речовини – вік мулу, діб.

Пріведені системи не враховують процеси сорбції тому авторами робиться змога врахувати сорбційно окислювальний процес.

Зобразимо процес трансформації субстрату у вигляді наступної схеми:

окислювання

L ® S ® X

Де L – концентрація забруднень у розчині; S – сумарна концентрація сорбованих речовин; X – концентрація активної біомаси мулу.

Ця схема для стаціонарного стану має такий вигляд [5]:

ПРИПЛИВ - ПЕРЕНЕСЕННЯ - ОКИСЛЕННЯ + ВИНОС = 0

У цьому рівнянні використовується вираз замість. Це можна робити тому, що вік біоценозу – це час перебування біоценозу у системі, тобто час аерації та регенерації разом.

При рішенні балансового рівняння нами було отримано рівняння для визначення віку біоценозу:

при Д>0,

при Д

Де q - вік біоценозу, добу; Пр - приріст активного мулу, мг/л; X - концентрація біоценозу, мг/л; K - максимальна швидкість сорбції, мг/л добу; 1/A - коефіцієнт сорбції, мг/л; r - максимальна швидкість окислення субстрату біоценозом, мг/л добу; Km - коефіцієнт Міхаєліса, мг/л; St - кінцева концентрація мікроорганізмів, мг/л; q - навантаження, мг/мг добу.

Для розрахунку об’єму аеротенка необхідно розрахувати:

[6]

де W – об’єм аеротенка, м3; Q – витрата стічних вод, м3/доб; tаер – час аерації, діб.

Ми порівняли графік побудований за даними рівняння (1), експеріментальними даними та за даними рівняння В.А. Вавіліна [6] (див. мал.2.) . Ми отримали малу розбіжність цих графіків, тому можна що рівняння (1) придатне до використання у розрахунках.

Формула Вавіліна В.А. має вигляд , де Bv0 - концентрація біоценозу, мг/мг; Т – час аерації; Y – економічний коефіцієнт; L0, Le – початкова та кінцева концентрація мікроорганізмів, мг/л.

Висновки:

Згідно з літературними даними та власними дослідженнями виявлен вплив вiку біоценозу на глибину очищення стічних вод, а також на процеси нiтро-денiтрифiкацiЇ.

Розроблений схема розрахунку, об’ему аеротенка зурахуванням віку біоценозу.

Результати попереднього дослідження показали сходимiсть з експеріментальними даними, а також підвищення ефективності очищення стічних вод і зменшення капиталовкладень та енергоемности.

Література:

1. Eckenfelder, W. W., Jr., and Ford, D. L., “Water Polution control.” Pemberton Press, Austing, Tex. (1970).

2. McKinney, R. E., Mathematics of Complete Mixing Activated Sludge. – J. Sanit. Eng. Div. ASCE, Vol. 88, No. Sa3, Proc. Paper 3133, May 78 pp. 87-113.

3. Lawrence A. W. Mc Carty P. L. Unified basis of biological treatment design and operation – J. Sanit. Eng. Div. ASCE, 1970 96 № 3.

4. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений.-М.: Мир,1980.-604 с.

5. Таварткіладзе І. М., Федорець М. В., Чібіряков В. К. Розрахунок балансового рiвняння для визначення вiку бiоценозу. Науково-практичні проблеми моделювання та прогнозування надзвічайних положень. – Київ: №5,2002.

6. Вавилин В. А. Время оборота биомассы и деструкция органического вещества в системах биологической очистки (АН СССР институт водных проблем. – М.: Наука. 1986.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.