关于回流比对曝气池容积计算影响的一点讨论
老羊_12
老羊_12 Lv.7
2013年04月14日 02:00:32
只看楼主

本帖最后由 sheepi 于 2013-4-14 02:07 编辑 最近群里一直在讨论关于回流比的问题,我根据老妖提供的思路想了一下,我把我自己的推倒过程写出来供大家讨论。 题目:污水流量为Q,回流比为R,曝气池容积为V,求污水在池内的停留时间HRT。 答案一:HRT=V/Q 答案二:HRT=V/(Q+RQ) 这两种答案的区别就在于算曝气池容积时是否考虑回流污泥的流量,即

本帖最后由 sheepi 于 2013-4-14 02:07 编辑

最近群里一直在讨论关于回流比的问题,我根据老妖提供的思路想了一下,我把我自己的推倒过程写出来供大家讨论。


题目:污水流量为Q,回流比为R,曝气池容积为V,求污水在池内的停留时间HRT
答案一:HRT=V/Q
答案二:HRT=V/(Q+RQ)


这两种答案的区别就在于算曝气池容积时是否考虑回流污泥的流量,即 有效容积=流量*停留时间 这个公式中的流量是取进水流量Q还是取进水流量加污泥回流的(1+R)Q。我们以这道题目为例分析一下:
原水流量Q,回流污泥流量RQ,进入曝气池完全混合后出水的流量为(1+R)Q,经过二沉池沉淀后,流量Q出水,流量RQ回流。我们思考一下这出水的Q是不是完全是原水进水的Q?显然不是,因为在曝气池内回流污泥与原水完全混合了,所以二沉池出水的Q中只有1/R+1)是原水,而其余R/(R+1)则是从入口随原水一起进入的活性污泥。原水中其他R/(R+1)的流量成为回流污泥,同下一批原水Q(为方便讨论,我们暂时把曝气池的工作状态看做间歇性的)再次进入曝气池进行处理。如此往复循环,在很多次回流后,第一批原水Q在回流污泥中所占的比例已经很小了,我们可以认为第一批原水Q已经被彻底处理完了。第一批原水由于是分了很多部分分别在曝气池中处理,那其总停留时间就应该根据这些部分各自的停留时间求加权平均值。


思路捋清楚了我们就开始推倒了:
我们就以第一次进入曝气池的原水流量Q为研究对象,区别于其他流量我们将这一流量定义为Qy,数值上Qy=Q,题目中原水与回流污泥的总进水量是(1+R)Q,那其整体的停留时间为V/(1+R)Q
第一次经曝气池处理后,随二沉池排出的部分为Qy/(1+R),这部分的停留时间为V/(1+R)Q。剩余的RQy/(1+R)随回流污泥进入曝气池进行第二次处理。
第二次经曝气池处理后,随二沉池排出的部分为[QyR/(1+R)]*[1/(1+R)]= RQy /[(1+R)^2],这部分的停留时间为2V/(1+R)Q。剩余的(R^2)Qy/[(1+R)^2]随回流污泥进入曝气池进行第三次处理。
第三次经曝气池处理后,随二沉池排出的部分为{(R^2)Qy/[(1+R)^2]}*[1/(1+R)] =Qy*R/[(1+R)^2],这部分的停留时间为3V/(1+R)Q。剩余的(R^3)Qy/[(1+R)^3]随回流污泥进入曝气池进行第四次处理。
……


剩下的就都是数学问题了,电脑打数学符号实在麻烦,其余过程我手写完成,如下图。


推倒证明原水的停留时间与回流比没有关系,即 HRT=V/Q


抛砖引玉,望大家积极参与讨论

P1040737.JPG

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changyong1121
2013年05月26日 14:23:27
13楼
强人,这个太深了,是一道数学考题。。。
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xiagx1971
2013年07月07日 09:14:49
14楼
changyong1121 发表于 2013-5-26 14:23 强人,这个太深了,是一道数学考题。。。是这样计算的啊。不错
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jay8609
2013年07月07日 10:39:37
15楼
楼主威武!在这浮躁的社会,还有如此雅兴,值得敬佩!
我还有一种思路不知可行否:
先得到反应器的液龄(内龄)分布函数,然后计算反应内液体的平均停留时间
(液龄(内龄)分布函数的计算,如果是用于理想反应器,可以用理想反应器模型来计算,如果用于实际反应器可以考虑使用示踪剂实验测得)
我不清楚带回流的理想反应器的液龄(内龄)分布函数,扎个建模来求
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老妖精
2013年07月07日 13:02:14
16楼
jay8609 发表于 2013-7-7 10:39 楼主威武!在这浮躁的社会,还有如此雅兴,值得敬佩!我还有一种思路不知可行否:先得到反应器的液龄( …学的真深,佩服佩服
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