Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán k, n và r từ thực nghiệm theo phương trình tổng quát

Tính toán k, n và r từ thực nghiệm theo phương trình tổng quát

Tải bản đầy đủ - 0trang

Biểu đồ 3.2a. Biểu đồ biểu diễn sự phụ thuộc giữa r và Sra

Từ biểu đồ 3.2a và kết quả tính tốn từ bảng 3.4 có thể tính tốn được tốc độ

nitrat hóa và hằng số tốc độ phản ứng k, bậc phản ứng n của các nồng độ amoni đầu

vào. Bảng 3.5a ghi lại các giá trị k và n.

Khi nồng độ amoni tăng từ 10, 15, 20, 30, 40, 50 mgN/L, hằng số tốc độ k

có giá trị tương ứng là: 14,12; 13,25; 11,85; 12,05; 12,32 và 12,89. Hằng số tốc độ

của phản ứng oxy hóa amoni ổn định quanh giá trị trung bình là 12,75.

Khi nồng độ amoni tăng từ 10, 15, 20, 30, 40, 50mgN/L, bậc phản ứng n có



xu hướng giảm dần và có xu hướng tiến về 0. Các giá trị n tương ứng với các nồng

độ amoni đầu vào là: 0,39; 0,35; 0,36; 0,27; 0,17 và 0,18. Khi nồng độ amoni đầu

vào tăng, tốc độ khuếch tán của amoni qua lớp màng vi sinh diễn ra nhanh và thuận

lợi.

Nồng độ amoni đầu vào càng cao làm cho luôn dư thừa cơ chất nên tốc độ

của phản ứng oxy hóa amoni khơng phụ thuộc vào nồng độ amoni đầu vào, vì vậy

khi nồng độ amoni cao trong một phạm vi nào đó, phương trình tốc độ của phản

ứng oxy hóa amoni có dạng bậc 0.

Nồng độ amoni đầu vào càng thấp, sự chênh lệch nồng độ càng nhỏ, tốc độ

oxy hóa càng giảm. Vì vậy, ở vùng nồng độ thấp bậc của phản ứng có xu hướng

tiến về 1, tức là q trình oxy hóa amoni phụ thuộc vào nồng độ.

Bảng 3.5a. Giá trị k, n và tốc độ nitrat hóa



Nồng độ

NH4+



k



n



(mgN/L)



Stiêu chuẩn

(mgN/L)



Tốc độ phản



Tải lượng nitrat hóa



Thời gian lưu



ứng r



theo 20% VLM



thủy lực (giờ)



(mgN/L.h)



(gN/m3.VLM.ngày)



(=(So-Sr)/r)



10



14.12



0.39



2.30



19.53



2,344.05



0.39



15



13.25



0.35



2.30



17.70



2,123.67



0.72



20



11.86



0.36



2.30



16.01



1,921.78



1.11



30



12.05



0.27



2.30



15.06



1,807.19



1.84



40



12.32



0.17



2.30



14.24



1,709.09



2.65



50



12.89



0.18



2.30



14.94



1,792.66



3.19



Kết quả k và n tìm được trong bảng 3.5a thay vào phương trình 2-6 với giá

trị amoni đầu ra theo QCVN là 3mg/L (2,3mgN/L) sẽ xác định được giá trị tốc độ

nitrat hóa trung bình là 16,25 mgN/L.h quy đổi về tải lượng xử lý amoni theo 20%

vật liệu mang vi sinh trung bình là 1950,00 gN/m3.VLM.ngày.



3.2.2 Xác định các thơng số động học

Việc sử dụng phương trình tổng qt và phương trình Monod để tính tốn

tốc độ nitrat hóa ở mục trên đã cho thấy sự đồng nhất về kết quả và có thể sử dụng

phương trình Monod để tiếp tục xác định các thông số động học cơ bản như k, Ks,

Y và kp. Cụ thể như sau:

Tính tốn hệ số tiêu thụ cơ chất k và chỉ số bán bão hòa K s từ thực

nghiệm

Từ biểu thức (231) :



Gọi



.X

So  S



.X

So  S



là hàm số,







KS

k.S







1

k



1 là biến số khi đó phương trình trên trở thành

S



phương trình đường thẳng y = ax + b, có độ dốc là



KS

S



, và đoạn cắt trục tung



1

là .

k

Tính tốn được hệ số tiêu thụ cơ chất k, và chỉ số bán bão hòa Ks theo bảng 3.6

Từ bảng tính tốn các thơng số từ phương trình 2-27 vẽ biểu đồ phụ thuộc

1

.X và . Từ đó tìm được Ks và k từ thực nghiệm.

tuyến tính

S

So  Sr

giữa



Bảng 3.6. Các tính tốn các thông số từ biểu thức 2-27

X(mg/l)



HRT (ngày)



Nồng độ N-NH4+ mg/L

1200

0.01

1200

0.02

1200

0.02

1200

0.02

1200

0.03

1200

0.03

+

Nồng độ N-NH4 15 mg/L

1200

0.01

1200

0.02

1200

0.02

1200

0.03

1200

0.03

1200

0.05

1200

0.06

Nồng độ N-NH4+ 20 mg/L

1200

0.01

1200

0.02

1200

0.03

1200

0.03

1200

0.04

1200

0.07

1200

0.10

Nồng độ N-NH4+ 30 mg/L

1200

0.03

1200

0.03

1200

0.04

1200

0.05

1200

0.08

1200

0.10

1200

0.13

+

Nồng độ N-NH4 40 mg/L

1200

0.04

1200

0.05

1200

0.05

1200

0.08

1200

0.08

1200

0.10

1200

0.13

1200

0.15

Nồng độ N-NH4+ 50 mg/L

1200

0.05

1200

0.06

1200

0.06

1200

0.08

1200

0.12

1200

0.12

1200

0.17



HRT (giờ)



So(mgN/l)



S(mgN/l)



0.25

0.38

0.40

0.50

0.72

0.80



10.09

10.55

10.76

9.88

9.99

9.75



4.47

2.46

2.33

1.29

0.89

0.66



2.22

2.32

2.37

2.91

3.96

4.40



0.22

0.41

0.43

0.78

1.12

1.52



0.30

0.40

0.48

0.60

0.75

1.25

1.44



15.30

14.80

15.20

15.90

14.70

14.90

15.70



7.16

6.15

4.62

2.96

1.41

0.82

0.60



1.84

2.31

2.27

2.32

2.82

4.44

4.77



0.14

0.16

0.22

0.34

0.71

1.22

1.67



0.30

0.45

0.64

0.80

0.90

1.60

2.50



20.40

20.00

20.90

20.20

19.70

20.10

20.10



12.20

8.47

7.09

3.43

2.44

1.02

0.43



1.83

1.95

2.32

2.39

2.61

4.19

6.35



0.08

0.12

0.14

0.29

0.41

0.98

2.33



0.75

0.80

1.00

1.20

1.80

2.50

3.00



30.00

30.25

30.25

29.25

30.00

31.25

31.25



14.20

10.30

8.56

5.58

1.90

1.05

0.70



2.37

2.01

2.31

2.53

3.20

4.14

4.91



0.07

0.10

0.12

0.18

0.53

0.95

1.43



1.00

1.10

1.30

1.80

2.00

2.30

3.00

3.50



39.75

40.00

40.00

39.75

39.20

41.50

41.50

41.50



19.70

17.90

14.44

8.89

4.44

2.86

1.80

1.15



2.49

2.49

2.54

2.92

2.88

2.98

3.78

4.34



0.05

0.06

0.07

0.11

0.23

0.35

0.56

0.87



1.20

1.48

1.50

2.01

2.94

2.99

4.00



49.75

50.50

50.50

49.75

49.25

49.25

49.25



23.53

19.07

16.56

11.50

2.33

2.26

1.10



2.29

2.35

2.21

2.63

3.13

3.18

4.15



0.04

0.05

0.06

0.09

0.43

0.44

0.91



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán k, n và r từ thực nghiệm theo phương trình tổng quát

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×