關于厭氧反應器常用計算公式的匯總
【純水設備http://footdisc.com.cn】在相當長的一段時間內,厭氧消化在理論、技術和應用上遠遠落后于好氧生物處理的發(fā)展。20世紀60年代以來,世界能源短缺問題日益突出,這促使人們對厭氧消化工藝進行重新認識,對處理工藝和反應器結構的設計以及甲烷回收進行了大量研究,使得厭氧消化技術的理論和實踐都有了很大進步,并得到廣泛應用。
目前,厭氧微生物處理是高濃度有機廢水處理工藝中不可或缺的處理工段,它較好氧微生物處理不僅能耗低,純水設備同時還可以產(chǎn)生沼氣作為能源二次利用。厭氧反應容積負荷高較好氧反應高出很多,對于處理同等量的COD厭氧反應投資更低。
在厭氧反應器的運行中,上升流速、水力停留時間和容積負荷等,那么這些數(shù)據(jù)都是如何計算的呢?今天我們就來講一講厭氧反應器日常運行中最常用的5個計算公式。
1. 上升流速
上升流速(Up flow Velocity)也叫表面速度(Superficial Velocity)或表面負荷(Superficial Loading Rate)。假定一個向上流動的反應器的進水流量(包括出水的循環(huán))為Q(m3/h),反應器的橫截面面積為A(m2),則上升流速u(m/h)可定義為:
式中:
u – 上升流速,單位米/小時
Q - 反應器的進水流量,單位立方米/小時
A - 反應器的橫截面面積,單位平方米
2. 水力停留時間
水力停留時間(Hydrolic Retention Time)簡寫作HRT,它實際上指進入反應器的廢水在反應器內的平均停留時間,因此,如果反應器的有效容積為V(m3),則
式中:
HRT – 水力停留時間
V – 反應器容積,單位立方米
Q - 反應器的進水流量,單位立方米/小時
如果反應器高為H(m),則:因為Q=uA,V=HA
所以HRT也可表示為如下公式,即水力停留時間等于反應器高度與上升流速之比。
式中:
HRT – 水力停留時間
H - 反應器高度,單位米
u -上升流速,單位米/小時
3. 反應器的有機負荷
反應器的有機負荷(Organic Loading Rate,簡寫作OLR)可“分為容積負荷(Volume Loading Rate,純水設備簡寫作VLR)和污泥負荷(Sludge Loading Rate,簡寫作SLR)兩種表示方式。
VLR即表示單位反應器容積每日接受的廢水中有機污染物的量,其單位為kgCOD/(m3d)或kgBOD/(m3d)。假定進水濃度為pw(kgCOD/m3或kgBOD/m3),流量為q(m3/d),則:
式中:
VLR – 容積負荷
Q - 反應器的進水流量,單位立方米/小時
Pw - 進水濃度, 單位kgCOD/m3
V - 反應器容積,單位立方米
4. 污泥的比產(chǎn)甲烷活性
比產(chǎn)甲烷活性(Specific Methanogenic Activity)是在一定條件下,單位質量的厭氧污泥產(chǎn)甲烷的最大速率。其單位為mlCH4/(gVSS?d)、m3CH4/(kgVSS?d)或gCODCH4(gVSS?d)
比產(chǎn)甲烷活性是污泥性質的重要參數(shù)。比產(chǎn)甲烷活性要通過專門的方法測定,它不是指反應器內污泥實際產(chǎn)甲烷的速率而是表示了這種污泥所具有的潛在產(chǎn)甲烷能力。由于比產(chǎn)甲烷活性受到很多因素的影響,例如溫度、底物濃度與組成等的影響,所以在不同條件下測得的比產(chǎn)甲烷活性不同。
由于反應器負荷取決于反應器內污泥的量、污泥的比產(chǎn)甲烷活性與污泥與廢水混合的情況,因此無論對于何種厭氧反應器,比產(chǎn)甲烷活性都是反應器負荷與效率的重要參數(shù)。
進入?yún)捬醴磻鞯娜芙庑詮U水中的COD厭氧過程中轉化為甲烷、少量細胞物質和未完全利用的VFA.由于細胞物質和VFA量相對較少,且對于溶解性廢水的厭氧處理,產(chǎn)甲烷是限速的一步,因此,反應器預期的最大負荷可以近似表示為:
式中:
Ps - 為反應器內污泥平均濃度,kgVSS/m3;
U - 污泥的比產(chǎn)甲烷活性,kgCODch4/(kgVSS?d);
fc – 污泥和廢水的混合系數(shù),對良好混合的反應器fc =1。
5. 反應器內的污泥停留時間
污泥停留時間(Sludge Retention Time,簡寫作SRT)也稱為泥齡。延長SRT是所有高速厭氧反應器最主要的設計思想。換言之,高的SRT是厭氧反應器高速高效運行的基本保證。
在連續(xù)運行的厭氧反應器中:
或
式中:
Ps - 反應器中污泥平均濃度,單位kgTSS/m3或kgVSS/m3;
Ps’ - 出水中污泥平均濃度,單位與Ps相同
V - 反應器容積,單位m3
Q – 日處理廢水量,單位m3/d。
- 上一篇:年度環(huán)保實用技術出爐在即 這些“看家本領”了解一下 2019/12/12
- 下一篇:現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)環(huán)保問題分析 2019/12/10