Анализ происходящего на фильтре процесса в конкретных условиях может быть проведен в две стадии, как это показано на рис. 5.10.[ ...]
Порядок проведения расчетов показан на рис. 5.10.[ ...]
Заметим, что объем реактора, а следовательно, и время удерживания не входят в уравнения. Эти уравнения можно использовать для моделирования процессов на фильтрах, в которых весь реактор может рассматриваться как реактор идеального перемешивания. Результаты, представленные в примере 5.4, были получены путем измерения скорости удаления нитрата в реакторе с вращающимся диском с идеальным перемешиванием.[ ...]
Здесь можно заменить гу,э па шга,э , где и> — площадь поверхности загрузки фильтра в расчете на единицу объема фильтра. Для гА,э можно рассмотреть все три случая, описанные для диффузии в биопленке.[ ...]
Каждое из этих уравнений, связывающих эффективность обработки со временем удерживания для различных значений скоростей реакции и концентрации загрязнений в подаваемом стоке, можно использовать независимо. Особый случай, однако, представляет биофильтр с диффузией в биопленке, поскольку на разных участках одного и того же фильтра могут одновременно реализоваться все три варианта. Концентрация вещества в подаваемом стоке может быть достаточно высокой для того, чтобы вещество проходило фильтр насквозь, т. е. реакция имеет нулевой порядок. Падение концентрации вещества после некоторой обработки приводит к тому, что фильтр становится лишь частично проницаем, т. е. порядок реакции становится равным 1/2. Дальнейшее падение концентрации разлагаемых веществ приведет к переходу к реакции первого порядка. В итоге весь происходящий на биофильтре процесс можно рассматривать как реакцию первого порядка с пониженной эффективностью (см. разд. 5.1).[ ...]
Пример 5.6. Погружной фильтр высотой 4 м заполнен полимерным материалом с удельной площадью поверхности 100 м2/м3. Номинальная скорость работы фильтра 1 м/ч. Концентрация органического вещества в сточной воде 500 гХПК/м3. Константы процесса такие же, как в примерах 5.3 и 5.5.[ ...]
Биопленка достаточно толстая, чтобы считать ее частично проницаемой во всех диапазонах концентраций. Это было показано в примере 5.5. Однако, поскольку концентрация кислорода считается постоянной по всей глубине фильтра, удаление органического вещества мы будем рассматривать как реакцию нулевого порядка вплоть до той точки, в которой ее скорость определяется уже ХПК и реакция переходит в реакцию порядка 1/2 по ХПК.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Методика изучения кинетики процессов, происходящих в биопленке. Показан порядок проведения расчетов с целью определения кинетических параметров процесса по отношению к обрабатываемому стоку. |
 |
| Гетерогенный процесс в реакторе идеального перемешивания. |
|
| Массовый баланс для погружного фильтра, в котором протекает гетерогенная реакция. Распределение концентрации биомассы на фильтре подчиняется реакции нулевого порядка. |
 |