Since the end of the 1980s, aeratio

Since the end of the 1980s, aeration tanks have been increasingly equipped with EPDM membrane diffusers. These fine bubble aeration systems have several advantages, which have contributed to their extensive development: high oxygenation performances, adaptability to varying oxygen requirements, and a reduction in the production of aerosols (Duchène et al., 2001).

The performances of these systems are commonly measured in clean water, before the starting up of the wastewater treatment plant, according to a standardised procedure (ASCE, 1992; NFEN, 2004). Despite these measurements, oxygenation performance prediction, at a project stage, is still relatively inaccurate, as it fails to take into account all the parameters affecting mass transfer (tank geometry, layout of the aeration system, operating conditions). A better forecast of the oxygen transfer would help the optimisation of the installations, in terms of both cost and effectiveness, especially in the case of medium-size facilities where performance checks cannot be systematically carried out.

As a substantial number of oxygenation performance measurements of fine bubble aeration systems was available in the Cemagref, the establishment of relationships between the oxygen transfer and the parameters affecting it could be considered using dimensional analysis. This type of analysis has already been applied to characterise the efficiency of agitation mobiles and surface aerators (Zlokarnik, 1978; Roustan and Roques, 1979; Rao, 1999). Various relationships characterising the mass transfer of submersed aerators have also been developed (Zlokarnik, 1978; Kulkarni et al., 1987; Dudley, 1995; Hebrard, 1995), most of them in bubble columns, but they are not directly applicable to aeration tanks equipped with fine bubble diffusers as they are not taking account of important parameters such as the diffuser density and layout.

On real sites, Harremoës (1979) proposed using the parameter (gQG/L)1/3 (QG=air flow rate; L=tank length) as a characteristic criterion of the aeration system. Zlokarnik (1979), Roustan (1996) and Capela et al. (2001) defined a transfer number (NT=kLa/UG(ν2/g)1/3, kLa=oxygen transfer coefficient ; UG=gas velocity; ν=kinematic viscosity of the water). This dimensionless group has the same physical meaning as the specific standard oxygen transfer efficiency (SSOTE in%/m of submergence). Khudenko and Shpirt (1986) proposed for parallelepipedic tanks a dimensionless relationship which takes account of the width of the aeration zone. Finally, Capela (1999) established two relationships, based on the dimensional analysis of data from 88 clean water tests at 31 sites, enabling the prediction of the oxygen transfer coefficients with an acceptable degree of accuracy (maximum difference of 20% between the calculated kLa and the measured kLa). These relationships, however, were determined for tanks of different geometries (annular, cylindrical, and others) for which it is difficult to establish a single relevant list of parameters. Moreover the arrangement of the diffusers (total floor coverage or grid arrangement) was not taken into consideration. As far as the geometric and hydrodynamic properties of aeration systems are concerned, it would appear that cylindrical tanks (without mechanical mixing) must be dissociated from annular oxidation ditches (equipped with mixers).

The aim of this work was to establish relationships enabling the prediction of the oxygenation performances (kLa and SSOTE) of fine bubble aeration systems in cylindrical tanks, in order to propose a design tool and to evidence the impact of certain geometric and dynamic parameters on oxygen transfer. This relationship was developed from the dimensional analysis initiated by Capela (1999) on the basis of results from some twenty oxygenation tests performed in clean water on full scale wastewater treatment plants.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1980, aeration ถังมีได้มากขึ้นพร้อม diffusers EPDM เมมเบรน ระบบ aeration ฟองดีเหล่านี้มีข้อดีหลายประการ ซึ่งมีส่วนการพัฒนาของพวกเขาอย่างละเอียด: ประสิทธิภาพสูง oxygenation หลากหลายความต้องการออกซิเจนแตกต่างกัน และลดเวลาในการผลิตของโรง (Duchène และ al., 2001)สมรรถนะของระบบเหล่านี้มีทั่วไปวัดในน้ำสะอาด ก่อนเริ่มต้นของโรงบำบัดน้ำเสีย ตามกระบวนแบบ (ASCE, 1992 NFEN, 2004) แม้ มีการวัดเหล่านี้ ทำนายประสิทธิภาพ oxygenation ในโครงการ จะยังคงค่อนข้างไม่ถูกต้อง เป็นมันไม่คำนึงถึงพารามิเตอร์ทั้งหมดที่มีผลต่อการถ่ายโอนมวล (เรขาคณิตถัง โครงร่างของระบบ aeration ปฏิบัติเงื่อนไข) การคาดการณ์ที่ดีของการโอนย้ายออกซิเจนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการติดตั้ง ต้นทุนและประสิทธิผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดปานกลางที่ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานไม่เป็นระบบทำเป็นจำนวน oxygenation ประเมินประสิทธิภาพของระบบ aeration ฟองดีพบใน Cemagref การ ก่อตั้งความสัมพันธ์ระหว่างการโอนย้ายของออกซิเจนและพารามิเตอร์ที่จะส่งผลกระทบต่ออาจจะพิจารณาใช้การวิเคราะห์มิติ ใช้ชนิดการวิเคราะห์นี้จะ characterise ประสิทธิภาพของอาการกังวลต่อโทรศัพท์มือถือและทำพื้นผิว (Zlokarnik, 1978 แล้ว Roustan และ Roques, 1979 ราว 1999) นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ต่าง ๆ ที่ characterising การถ่ายโอนมวลทำ submersed พัฒนา (Zlokarnik, 1978 Kulkarni et al., 1987 Dudley, 1995 Hebrard, 1995) ส่วนใหญ่ของพวกเขาในฟองคอลัมน์ แต่พวกเขาจะไม่ใช้โดยตรงกับถัง aeration พร้อม diffusers ฟองดีพวกเขาจะไม่มีบัญชีของพารามิเตอร์ที่สำคัญเช่นความหนาแน่นของ diffuser และเค้าโครงบนเว็บไซต์จริง Harremoës (1979) เสนอใช้พารามิเตอร์ (gQG/L) 1/3 (QG =อัตราการไหลอากาศ L =ความยาวของถัง) เป็นเกณฑ์ลักษณะของระบบ aeration กำหนดหมายเลขโอน Zlokarnik (1979), Roustan (1996) และ Capela et al. (2001) (NT =ภูหิน ร่องกล้า/UG(ν2/g) 1/3 ภูหินร่องกล้า =สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนออกซิเจน ยูจี =ความเร็วของก๊าซ Ν =ความหนืดจลน์ของน้ำ) กลุ่ม dimensionless นี้มีความหมายทางกายภาพเดียวกันเป็นออกซิเจนเฉพาะมาตรฐานโอนประสิทธิภาพ (SSOTE in%/m ของ submergence) Khudenko และ Shpirt (1986) ที่เสนอสำหรับถัง parallelepipedic ความสัมพันธ์ dimensionless ที่ใช้บัญชีของความกว้างของโซน aeration สุดท้าย Capela (1999) สร้างความสัมพันธ์สอง ตามมิติของการวิเคราะห์ข้อมูลจากการทดสอบน้ำสะอาด 88 ที่อเมริกา 31 เปิดใช้งานการคาดเดาของสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนออกซิเจนกับระดับการยอมรับความแม่นยำ (ผลต่างสูงสุด 20% ระหว่างภูหินร่องกล้าคำนวณและภูหินร่องกล้าวัด) ความสัมพันธ์เหล่านี้ อย่างไรก็ตาม ถูกกำหนดสำหรับถังรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน (annular ทรง กระบอก และอื่น ๆ) สำหรับเป็นยากที่จะทำรายการที่เกี่ยวข้องของพารามิเตอร์ นอกจากนี้ การจัดเรียงของ diffusers (ชั้นรวมความครอบคลุมหรือตารางจัด) ถูกไม่นำมาพิจารณา เป็นที่คุณสมบัติเรขาคณิต และ hydrodynamic aeration ระบบมีความกังวล มันจะปรากฏว่า ต้องถูกถังทรงกระบอก (ไม่ผสมกล) จากคู annular ออกซิเดชัน (พร้อมเครื่องผสมอาหาร)จุดมุ่งหมายของงานนี้ได้สร้างความสัมพันธ์ที่เปิดใช้งานการคาดเดาของแสดง oxygenation (ภูหินร่องกล้าและ SSOTE) ระบบ aeration ฟองดีในถังทรงกระบอก การเสนอเครื่องมือออกแบบ และผลกระทบของพารามิเตอร์บางรูปทรงเรขาคณิต และแบบไดนามิกในออกซิเจนโอนหลักฐาน ความสัมพันธ์นี้ถูกพัฒนาจากการวิเคราะห์มิติเริ่มต้น โดย Capela (1999) โดยใช้ผลจากการทดสอบ oxygenation ยี่สิบบางในน้ำสะอาดในโรงบำบัดน้ำเสียขนาดเต็ม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ตั้งแต่ปลายปี 1980, รถถังเติมอากาศได้รับการติดตั้งมากขึ้นกับ diffusers เมมเบรน EPDM เหล่านี้ระบบการเติมอากาศฟองดีมีข้อดีหลายประการซึ่งมีส่วนร่วมในการพัฒนาอย่างกว้างขวางของพวกเขาแสดงให้ออกซิเจนสูงในการปรับตัวที่แตกต่างความต้องการออกซิเจนและลดลงในการผลิตของละอองลอย (Duchene et al, 2001.). การแสดงของระบบเหล่านี้ วัดทั่วไปในน้ำสะอาดก่อนที่จะเริ่มต้นขึ้นของระบบบำบัดน้ำเสียตามขั้นตอนมาตรฐาน (ASCE 1992; NFEN, 2004) แม้จะมีการวัดเหล่านี้คาดการณ์ผลการดำเนินงานให้ออกซิเจนในขั้นตอนของโครงการยังคงไม่ถูกต้องค่อนข้างเป็นมันล้มเหลวที่จะเข้าบัญชีทุกพารามิเตอร์ที่มีผลต่อการถ่ายโอนมวล (เรขาคณิตถังรูปแบบของระบบการเติมอากาศ, สภาพการใช้งาน) การคาดการณ์ที่ดีขึ้นของการถ่ายโอนออกซิเจนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการติดตั้งในแง่ของค่าใช้จ่ายและมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดกลางที่ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานไม่สามารถดำเนินการได้อย่างเป็นระบบออก. ในฐานะที่เป็นจำนวนมากของการวัดประสิทธิภาพการทำงานของออกซิเจนของ ระบบการเติมอากาศฟองดีที่มีอยู่ใน Cemagref สถานประกอบการของความสัมพันธ์ระหว่างการถ่ายโอนออกซิเจนและพารามิเตอร์ที่มีผลกระทบก็อาจได้รับการพิจารณาโดยใช้การวิเคราะห์มิติ ประเภทของการวิเคราะห์นี้ได้ถูกนำไปใช้ในลักษณะที่มีประสิทธิภาพของโทรศัพท์มือถือปั่นป่วนและพื้นผิวเติมอากาศ (Zlokarnik 1978; Roustan และ Roques 1979; ราว 1999) ความสัมพันธ์ต่างๆลักษณะการถ่ายโอนมวลของเติมอากาศดำดิ่งยังได้รับการพัฒนา (Zlokarnik 1978; Kulkarni et al, 1987;. ดัดลีย์, 1995; Hebrard, 1995) ส่วนใหญ่ของพวกเขาในคอลัมน์ฟอง แต่พวกเขาไม่ได้โดยตรงที่ใช้บังคับกับรถถังเติมอากาศ พร้อมกับ diffusers ฟองที่ดีที่พวกเขาจะไม่ได้คำนึงถึงตัวแปรที่สำคัญเช่นความหนาแน่นกระจายและรูปแบบ. ในเว็บไซต์จริงHarremoës (1979) เสนอโดยใช้พารามิเตอร์ (gQG / ลิตร) 1/3 (QG = อัตราการไหลของอากาศ; L = ความยาวถัง) เป็นเกณฑ์ลักษณะของระบบการเติมอากาศ Zlokarnik (1979), Roustan (1996) และ Capela และคณะ (2001) กำหนดจำนวนการโอน (NT = KLA / UG (ν2 / กรัม) 1/3, kla = ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทออกซิเจน; UG = ความเร็วก๊าซν = ความหนืดของน้ำ) กลุ่มนี้มิติมีความหมายทางกายภาพเช่นเดียวกับที่เฉพาะเจาะจงประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนมาตรฐาน (SSOTE ใน% / เมตรของน้ำท่วม) Khudenko และจิตวิญญาณ (1986) เสนอสำหรับถัง parallelepipedic ความสัมพันธ์มิติซึ่งจะนำบัญชีของความกว้างของเขตการเติมอากาศ สุดท้าย Capela (1999) ที่จัดตั้งขึ้นสองความสัมพันธ์ที่อยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์มิติของข้อมูลจาก 88 การทดสอบน้ำสะอาดวันที่ 31 เว็บไซต์ที่ช่วยให้การคาดการณ์ของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทออกซิเจนที่มีระดับที่ยอมรับได้ของความถูกต้อง (ความแตกต่างสูงสุด 20% ระหว่างการคำนวณ KLA และที่วัด KLA) ความสัมพันธ์เหล่านี้ แต่ได้รับการพิจารณาสำหรับถังรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน (วงแหวนทรงกระบอกและอื่น ๆ ) ที่มันเป็นเรื่องยากที่จะสร้างรายการที่เกี่ยวข้องเดียวของพารามิเตอร์ นอกจากนี้การจัด diffusers (ชั้นรวมความคุ้มครองหรือการจัดเรียงตาราง) ก็ไม่ได้นำมาพิจารณา เท่าที่คุณสมบัติทางเรขาคณิตและอุทกพลศาสตร์ของระบบการเติมอากาศมีความกังวลก็จะปรากฏว่ารถถังทรงกระบอก (ไม่ผสมกล) จะต้องแยกตัวออกจากคูออกซิเดชันวงแหวน (พร้อมกับเครื่องดื่มผสม). จุดมุ่งหมายของงานนี้ก็คือการสร้างความสัมพันธ์ที่ช่วยให้การคาดการณ์ ของการแสดงออกซิเจน (KLA และ SSOTE) ของระบบการเติมอากาศฟองดีในถังรูปทรงกระบอกเพื่อเสนอเครื่องมือการออกแบบและหลักฐานผลกระทบของพารามิเตอร์บางเรขาคณิตและแบบไดนามิกในการโอนออกซิเจน ความสัมพันธ์นี้ได้รับการพัฒนาจากการวิเคราะห์มิติริเริ่มโดย Capela (1999) บนพื้นฐานของผลที่ได้จากการทดสอบบางยี่สิบออกซิเจนดำเนินการในน้ำสะอาดเต็มรูปแบบโรงบำบัดน้ำเสีย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1980 , ถังเติมอากาศได้มากขึ้นพร้อมกับ EPDM แผ่นกระจาย . ระบบเหล่านี้เติมฟองก็ได้มีข้อดีหลายประการซึ่งมีส่วนในการพัฒนาที่กว้างขวางของพวกเขา : การแสดงออกซิเจนสูงการปรับตัวเพื่อความต้องการที่แตกต่างกันของออกซิเจนและลดการผลิตของละอองลอย ( ภรรยาè ne et al . , 2001 ) .

สมรรถนะของระบบเหล่านี้มักจะวัดในน้ำที่สะอาด ก่อนการเริ่มต้นของระบบบำบัดน้ำเสียตามการมาตรฐานกระบวนการ ( ASCE , 1992 ; nfen , 2004 ) แม้จะมีการวัดเหล่านี้ทำนายประสิทธิภาพออกซิเจนในขั้นตอนโครงการ ยังไม่ถูกต้องค่อนข้างมันล้มเหลวที่จะเข้าบัญชีทุกพารามิเตอร์ที่มีผลต่อการถ่ายเทมวล ( ถังรูปทรงเรขาคณิต การวางระบบ โดยใช้เงื่อนไข ) การคาดการณ์ที่ดีขึ้นของการถ่ายเทออกซิเจนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการติดตั้งทั้งในแง่ของต้นทุนและประสิทธิผลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการตรวจสอบประสิทธิภาพเครื่องขนาดกลางที่ไม่สามารถรับดำเนินการ .

เป็นหมายเลขที่สําคัญของการวัดประสิทธิภาพการเติมออกซิเจนของระบบเติมฟองดีที่มีอยู่ใน cemagref , สถานประกอบการของความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ที่มีผลต่อการถ่ายเทออกซิเจนและมันอาจจะพิจารณาโดยใช้การวิเคราะห์มิติการวิเคราะห์ชนิดนี้ได้ถูกนำมาใช้เพื่อประสิทธิภาพของโทรศัพท์มือถือและชันมากผิว aerators ( zlokarnik , 1978 ; roustan และ โรกส์ , 1979 ; Rao , 1999 ) ต่างๆความสัมพันธ์ characterising การถ่ายเทมวลของใต้น้ำ aerators ได้รับการพัฒนา ( zlokarnik , 1978 ; kulkarni et al . , 1987 ; ดัดลีย์ , 1995 ; hebrard , 1995 ) , ที่สุดของพวกเขาในคอลัมน์ฟองแต่พวกเขาไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรงกับอากาศถังพร้อมกับ Diffusers ฟองดีเท่าที่พวกเขาจะไม่ใช้บัญชีของพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น การกระจายความหนาแน่นและรูปแบบ

บนเว็บไซต์จริง harremo ë s ( 1979 ) ได้เสนอการใช้พารามิเตอร์ ( gqg / L ) 1 / 3 ( qg = อัตราการไหลของอากาศ ; l = ความยาวของถัง ) เป็นเกณฑ์คุณลักษณะของระบบอากาศ zlokarnik ( 1979 ) , roustan ( 2539 ) และ Capela et al .( 2544 ) กำหนดจำนวนการโอน ( NT = กล้า / ไมโครกรัม ( ν 2 / กรัม ) 1 / 3 กล้า = ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทออกซิเจน ; ความเร็วแก๊สไมโครกรัม = = ; νความหนืดจลน์ของน้ำ ) กลุ่มนี้มีความหมายเดียวกันไร้มิติทางกายภาพเป็นมาตรฐานเฉพาะประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน ( ssote ใน % m / ในน้ำ )khudenko shpirt ( 1986 ) และเสนอให้รถถังแบบไร้มิติความสัมพันธ์ซึ่งใช้บัญชีของความกว้างของการเติมอากาศ parallelepipedic . ในที่สุด Capela ( 1999 ) จัดตั้งความสัมพันธ์บนพื้นฐานของการวิเคราะห์มิติของข้อมูลจาก 88 น้ำสะอาดการทดสอบที่ 31 เว็บไซต์เปิดคำทำนายของการถ่ายโอนออกซิเจน 2 ที่มีระดับที่ยอมรับได้ของความถูกต้อง ( ความแตกต่างสูงสุด 20% ระหว่างคำนวณกล้าและวัดกล้า ) ความสัมพันธ์เหล่านี้ แต่ได้รับการพิจารณาสำหรับรถถังของรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกัน ( วงแหวน , กระบอก , และอื่น ๆ ) ซึ่งมันเป็นเรื่องยากที่จะสร้างรายการที่เกี่ยวข้องเดียวของพารามิเตอร์นอกจากนี้การจัดเรียงของ diffusers ( ครอบคลุมชั้นทั้งหมด หรือจัดตาราง ) ไม่ได้พิจารณา . เท่าที่คุณสมบัติทางเรขาคณิตและอุทกพลศาสตร์ของระบบการเติมอากาศมีความกังวล ปรากฎว่า รูปทรงกระบอก รถถัง ( ไม่มีกลผสม ) ต้องเป็นปฏิกิริยาทางใจจากคู ( พร้อมผสม ) .

งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายที่จะสร้างความสัมพันธ์ให้คำทำนายของออกซิเจน ( กล้าแสดง และ ssote ) ของระบบเติมฟองได้ในถังทรงกระบอก เพื่อนำเสนอเครื่องมือการออกแบบและหลักฐานผลกระทบของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตและแบบไดนามิกที่แน่นอนในการถ่ายโอนออกซิเจนความสัมพันธ์นี้ถูกพัฒนามาจากมิติการวิเคราะห์เริ่มจาก Capela ( 1999 ) บนพื้นฐานของผลที่ได้จากการทดสอบดำเนินการในบางยี่สิบออกซิเจนน้ำในพืชเต็มขนาดบำบัดน้ำเสีย