Process modeling can be applied to

Process modeling can be applied to control and evaluate
the performance of the treatment plant, as well as
optimizing the plant design and scaling up the pilot
plant investigations [14]. Although different kinetic
models were used to study the substrate removal in anaerobic
biological process, modified Stover-Kincannon
and Grau second order models seem to be the best for
describing nitrogen removal [11-13].
The purpose of this research was investigating the application
of Anammox process in the upflow anaerobic
biofilm reactor for the treatment of synthetic wastewater
with high concentrations of ammonium and nitrite. Furthermore,
another purpose of this study was determining
the kinetics of the Anammox process by the modified
Stover-Kincannon and Grau second order models for
describing the nitrogen removal in upflow anaerobic biofilm
(UABF) reactor.
Kinetic approach
The modified stover-kincannon model
The initial formula of Stover-Kincannon model for the
rotating biological contactor (RBC) is [15]:
dS
dt ¼ Q Sð Þ 0 Se
V ¼ U max QS0
A


KB þ QS0
A

ð1Þ
Where dS/dt is the substrate removal rate (mg/L.d); Q
is the flow rate (L/d), V is the reactor liquid volume (L),
S0 and Se are the influent and effluent substrate
concentrations (mg/L), respectively and A expresses the
total disc surface area on which there is immobilized
biomass concentration. Umax represents the maximum
removal rate of substrate (g/L.d) and KB is the constant
of saturation value (g/L.d). In this model, the suspended
biomass concentration is compared with the attached
biomass. If instead of the disc surface area (A) we insert
the reactor working volume (V), the original StoverKincannon
model will be modified as follows [16]:
dS
dt ¼ Q Sð Þ 0 Se
V ¼ U max QS0
V


KB þ QS0
V

ð2Þ
In equation (2) the shape of linear equation can be
illustrated as follows:
V
Q Sð Þ 0 Se
¼ KB
Umax

V
QS0
þ
1
Umax
ð3Þ
Umax and KB can be calculated via intercept and slope
of the line, respectively.
Grau second-order substrate removal model
The formula of Second-order substrate removal model is [17]:
S0HRT
S0 S ¼ a þ bHRT ð4Þ
In which HRT is the hydraulic retention time and (S0-S)/S0
expresses the substrate removal efficiency and is symbolized
as E. Therefore, the last equation can be written as:
HRT
E ¼ a þ bHRT ð5Þ
Materials and methods
UABF reactor operation
A lab-scale UABF reactor in continuous mode was used
for nitrogen removal from synthetic wastewater by the
Anammox process (Figure 1). The bioreactor was
inoculated with 400 mL of granule sludge. The volatile
suspended solid (VSS) of inoculated sludge in the beginning
was 12.3 g VSS/L (provided from an upflow anaerobic
sludge blanket (UASB) plant, Pegah Milk Factory,
Tehran, Iran). The culture of the Anammox sludge was
prepared by decreasing the COD/N ratio in the influent
gradually and lasted approximately 120 days [18]. The labscale
bioreactor with the effective volume of 1.8 L
consisted of a doubled wall plexiglass cylindrical column
(25 cm high), which was comprised of: an inner cylinder
(internal diameter of 11 cm and external diameter of
12 cm), the outer cylinder as water jacket (internal diameter
of 14 cm and external diameter of 15 cm).
Temperature was kept at 35±1
C by a set including a recycling
pump used for pumping the circulated water from
the water tank to the outer cylinder (according to
Figure 1), and a thermostat was installed on the water
tank. The body of the reactor was covered with a dark
cover to prevent light penetration and algal growth. The
plastic media (bee-cell 2000) was filled to 50% of the total
reactor volume. This type of media was used as a biofilm
support material due to its large surface area (650 m2
/m3
)
and high porosity (pore volumes up to 87%).
Initially, the bioreactor was operated in a continuous
mode with the synthetic wastewater flow rate of 1.8 L/d.
pH was kept at a range of 7.5-8.0 by adding sodium bicarbonate.
The initial ammonium and nitrite concentrations
were 60 and 80 mgN/L, respectively. The operational
trend consisted of increasing the concentration of influent
nitrogen and decreasing the HRT stepwisely.
Synthetic wastewater
The composition of the synthetic wastewater that was used
for lab-scale upflow bioreactor was (g/L) [19]: NaHCO3,
1.25; KH2PO4, 0.027; CaCl2.2H2O, 0.3; MgSO4.7H2O, 0.3.
The ammonium and nitrite in the form of (NH4)2SO4 and
Babaei

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สามารถใช้สร้างโมเดลกระบวนการควบคุม และประเมินผลการดำเนินงานของโรงบำบัด เป็นเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโรงงานและการปรับค่าผู้นำร่องโรงงานสืบสวน [14] แตกต่างกันแม้ว่าเดิม ๆรุ่นใช้ในการศึกษาการกำจัดพื้นผิวในไม่ใช้Stover Kincannon ปรับเปลี่ยนกระบวนการทางชีวภาพและเกราสองสั่งรุ่นดูเหมือน จะดีที่สุดอธิบายเอาไนโตรเจน [11-13]วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ได้ตรวจสอบแอพลิเคชันของกระบวนการบำบัดไร้อากาศแบบแอนนาม็อกซ์เครื่องปฏิกรณ์ biofilm ในการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์มีความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียและไนไตรต์ นอกจากนี้มีการกำหนดวัตถุประสงค์อื่นของการศึกษานี้จลนพลศาสตร์การแอนนาม็อกซ์โดยการปรับเปลี่ยนStover Kincannon และเกราสองสั่งรุ่นสำหรับอธิบายการกำจัดไนโตรเจนใน biofilm ไม่ใช้ออกซิเจนบำบัดเครื่องปฏิกรณ์ (UABF)วิธีการเดิม ๆแบบแก้ไข stover-kincannonสูตรเริ่มต้นรุ่น Stover Kincannon สำหรับการหมุนคอนแทคชีวภาพ (RBC) เป็น [15]:dSSð Q dt ¼Þ 0 Se¼ U V สูงสุด QS0A
KB þ QS0Að1Þอัตราการกำจัดพื้นผิว (mg/L.d); dS/dt Qมีอัตราการไหล (L/d), V คือ ปริมาตรของเหลวของเครื่องปฏิกรณ์ (L),S0 และ Se มีพื้นผิว influent และน้ำทิ้งความเข้มข้น (mg/L), ตามลำดับ และแสดงความเป็นตัวหาแผ่นรวมพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของชีวมวล Umax แทนราคาสูงสุดอัตราการกำจัดพื้นผิว (g/L.d) และ KB คือ ค่าคงค่าความอิ่มตัว (g/L.d) ในรูปแบบนี้ การระงับความเข้มข้นของชีวมวลถูกเปรียบเทียบกับที่แนบชีวมวล ถ้าแทนพื้นที่ผิวของแผ่นดิสก์ (A) เราแทรกเครื่องปฏิกรณ์ทำงานปริมาตร (V), StoverKincannon เดิมจะสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบได้ดังนี้ [16]:dSSð Q dt ¼Þ 0 Se¼ U V สูงสุด QS0V
KB þ QS0Vð2Þในสมการ (2) รูปร่างของสมการเชิงเส้นได้ภาพประกอบต่อไปนี้:VQ Sð Þ 0 Se¼ KBUmaxVRSSþ1Umaxð3ÞUmax และ KB สามารถคำนวณได้ง่าย ๆ ด้วยความชันและจุดตัดแกนบรรทัด ตามลำดับแบบจำลองเอาพื้นผิวที่สองสั่งเกราสูตรกำจัดพื้นผิวในรุ่นที่สองสั่งได้ [17]:S0HRTS0 S ¼þ bHRT ð4Þซึ่ง HRT ถูก เวลาคงไฮดรอลิกและ (S0 S) / S0แสดงประสิทธิภาพการกำจัดพื้นผิว และเป็นรูปเฟืองเป็นอี ดังนั้น จึง สามารถเขียนสมการสุดท้ายเป็น:HRTอี¼þ bHRT ð5Þวัสดุและวิธีการการดำเนินการเครื่องปฏิกรณ์ UABFใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบ UABF แล็บสเกลในโหมดต่อเนื่องการกำจัดไนโตรเจนจากน้ำเสียสังเคราะห์โดยการกระบวนการแอนนาม็อกซ์ (1 รูป) Bioreactor ถูกinoculated กับ 400 mL ของเม็ดตะกอน การระเหยของแข็งระงับ (VSS) ของตะกอน inoculated ในการเริ่มต้นมี 12.3 กรัม VSS/L (ให้การบำบัดโดยไม่ใช้ออกซิเจนตะกอน (UASB) ครอบคลุมโรงงาน โรงงานนม Pegahเตหะราน อิหร่าน) วัฒนธรรมของตะกอนอนามอกซ์ได้โดยลดอัตราส่วน COD/N ใน influentค่อย ๆ แล้วกินเวลาประมาณ 120 วัน [18] Labscalebioreactor ด้วยปริมาณที่มีประสิทธิภาพของ 1.8 Lประกอบด้วยคอลัมน์ทรงกระบอก plexiglass ผนังสองเท่า(25 ซม.สูง), ซึ่งถูกประกอบด้วย: รูปทรงกระบอกภายใน(ภายในเส้นผ่าศูนย์กลาง 11 ซม.และเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของ12 cm), ถังภายนอกเป็นเสื้อน้ำ (ภายในเส้นผ่าศูนย์กลาง14 ซม.และเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ซม.ภายนอก)อุณหภูมิเก็บไว้ที่ 35±1 C โดยชุดรวมถึงการรีไซเคิลปั๊มที่ใช้สูบน้ำ circulatedถังเก็บน้ำถังภายนอก (ตามต้องการรูปที่ 1), และอุณหภูมิติดตั้งบนน้ำถัง ร่างกายของระบบถูกปกคลุม ด้วยความมืดครอบคลุมเพื่อป้องกันแสงเจาะและสาหร่าย ที่มีการกรอกข้อมูลสื่อพลาสติก (บีเซลล์ 2000) ถึง 50% ของยอดรวมเครื่องปฏิกรณ์ปริมาตร สื่อชนิดนี้ถูกใช้เป็น biofilm เป็นสนับสนุนวัสดุเนื่องจากพื้นที่ผิวของใหญ่ (650 m2/m3)และสูง porosity (รูขุมขนไดรฟ์ข้อมูลสูงสุดถึง 87%)เริ่มแรก bioreactor ถูกดำเนินการในตัวอย่างต่อเนื่องโหมดอัตราไหลน้ำเสียสังเคราะห์ 1.8 L/dpH ถูกเก็บอยู่ในช่วง 7.5-8.0 โดยการเพิ่มโซเดียมไบคาร์บอเนตความเข้มข้นแอมโมเนียและไนไตรต์เริ่มต้นที่ได้ 60 และ 80 mgN/L ตามลำดับ การดำเนินงานประกอบด้วยแนวโน้มของการเพิ่มความเข้มข้นของ influentไนโตรเจนและลด HRT stepwiselyน้ำเสียสังเคราะห์ส่วนประกอบของน้ำเสียสังเคราะห์ที่ใช้สำหรับมาตราส่วนแล็บบำบัด bioreactor ถูก (g/L) [19]: NaHCO31.25 KH2PO4, 0.027 CaCl2.2H2O, 0.3 MgSO4.7H2O, 0.3แอมโมเนียและไนไตรต์ในแบบฟอร์ม (NH4) 2SO4 และBabaei

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสร้างแบบจำลองกระบวนการสามารถนำมาใช้ในการควบคุมและประเมินผล
การปฏิบัติงานของโรงบำบัดเช่นเดียวกับ
การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโรงงานและปรับขึ้นนำร่อง
การตรวจสอบโรงงาน [14] แม้ว่าการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน
รูปแบบที่ถูกนำมาใช้ในการศึกษาการกำจัดสารตั้งต้นในการใช้ออกซิเจน
กระบวนการทางชีวภาพแก้ไข Stover-Kincannon
และรูปแบบการสั่งซื้อโกรที่สองดูเหมือนจะเป็นสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับ
การอธิบายการกำจัดไนโตรเจน [11-13].
วัตถุประสงค์ของการวิจัยครั้งนี้มีการตรวจสอบใบสมัคร
ของ กระบวนการ Anammox ในแบบไม่ใช้ออกซิเจนไหล
ไบโอฟิล์มเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์
ที่มีความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียมไนไตรท์และ นอกจากนี้
วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้อีกคนหนึ่งคือการกำหนด
จลนศาสตร์ของกระบวนการ Anammox โดยการปรับเปลี่ยน
Stover-Kincannon โกรและรูปแบบลำดับที่สองสำหรับ
การอธิบายในการกำจัดไนโตรเจนไหลแบบไม่ใช้ออกซิเจนไบโอฟิล์ม
(UABF) เครื่องปฏิกรณ์.
วิธีการเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว
การแก้ไขซัง-kincannon รูปแบบ
ครั้งแรก สูตรของรูปแบบ Stover-Kincannon สำหรับ
คอนแทคหมุนชีวภาพ (RBC) เป็น [15]:
dS
dt ¼ Q SD Þ 0 Se
V ¼ U สูงสุด QS0 ? KB þ QS0 ? ð1Þ ที่ไหน dS / dt เป็นอัตราการกำจัดสารตั้งต้น (mg / Ld); Q คืออัตราการไหล (L / D), V เป็นเครื่องปฏิกรณ์ปริมาณของเหลว (L), S0 และ Se มีอิทธิพลและพื้นผิวของน้ำทิ้งความเข้มข้น (mg / L) ตามลำดับและเป็นการแสดงออกถึงพื้นที่ผิวแผ่นดิสก์ทั้งหมดที่มี ตรึงความเข้มข้นของชีวมวล แสดงให้เห็นถึง Umax สูงสุดอัตราการกำจัดของพื้นผิว (g / Ld) และ KB ที่เป็นค่าคงที่ของค่าความอิ่มตัว (กรัม / Ld) ในรูปแบบนี้ถูกระงับความเข้มข้นของชีวมวลเปรียบเทียบกับแนบชีวมวล ถ้าแทนของพื้นที่ผิวแผ่น (A) เราใส่เครื่องปฏิกรณ์ปริมาณการทำงาน (V), StoverKincannon เดิมรูปแบบจะได้รับการแก้ไขดังต่อไปนี้ [16]: dS dt ¼ Q SD Þ 0 Se V ¼ U สูงสุด QS0 V ? KB þ QS0 V ? ð2Þ ในสมการ (2) รูปของสมการเชิงเส้นที่สามารถแสดงได้ดังนี้V Q SD Þ 0 Se ¼ KB Umax ? V QS0 þ 1 Umax ð3Þ Umax KB และสามารถคำนวณได้ผ่านการสกัดกั้นและลาดชัน. ของเส้นตามลำดับโกร สองรูปแบบเพื่อกำจัดสารตั้งต้นสูตรของพื้นผิวสองรูปแบบเพื่อการกำจัดที่ถูก [17]: S0HRT S0 S ¼þ BHRT ð4Þ ซึ่งในตัวประกันเป็นเวลาที่กักเก็บน้ำและ (S0-S) / S0 เป็นการแสดงออกถึงประสิทธิภาพในการกำจัดสารตั้งต้นและ เป็นสัญลักษณ์เป็นอีดังนั้นสมการที่ผ่านมาสามารถเขียนเป็น: HRT E ¼þ BHRT ð5Þ วัสดุและวิธีการดำเนินงานเครื่องปฏิกรณ์ UABF UABF ห้องปฏิบัติการขนาดเครื่องปฏิกรณ์ในโหมดต่อเนื่องถูกนำมาใช้สำหรับการกำจัดไนโตรเจนจากน้ำเสียสังเคราะห์โดยกระบวนการ Anammox ( รูปที่ 1) เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพได้รับเชื้อด้วย 400 มลตะกอนเม็ด สารระเหยที่เป็นของแข็งระงับ (VSS) ของตะกอนเชื้อในการเริ่มต้นเป็น 12.3 กรัม VSS / L (ให้จากเพาะกายไหลผ้าห่มตะกอน (UASB) พืช Pegah โรงงานนม, เตหะรานประเทศอิหร่าน) วัฒนธรรมของตะกอน Anammox ถูกจัดทำขึ้นโดยการลดซีโอดี / อัตราส่วนในอิทธิพลและค่อยๆนานประมาณ 120 วัน [18] labscale เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่มีปริมาณที่มีประสิทธิภาพของ 1.8 ลิตรประกอบด้วยผนังสองเท่าลูกแก้วคอลัมน์ทรงกระบอก(25 ซม. สูง) ซึ่งประกอบด้วย: กระบอกภายใน(เส้นผ่าศูนย์กลางภายในของ 11 ซม. และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก12 ซม.) ด้านนอกเป็นทรงกระบอก เสื้อน้ำ (เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน14 ซม. และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 15 ซม.) อุณหภูมิถูกเก็บไว้ที่ 35 ± 1 องศาเซลเซียสโดยชุดรวมทั้งการรีไซเคิลเครื่องสูบน้ำที่ใช้ในการสูบน้ำหมุนเวียนน้ำจากถังน้ำถังด้านนอก (ตามรูปที่ 1) และเทอร์โมได้รับการติดตั้งบนน้ำถัง ร่างกายของเครื่องปฏิกรณ์ถูกปกคลุมด้วยความมืดฝาครอบเพื่อป้องกันการเจาะแสงและการเจริญเติบโตของสาหร่าย สื่อพลาสติก (ผึ้งเซลล์ 2000) ก็เต็มไปถึง 50% ของยอดรวมปริมาณเครื่องปฏิกรณ์ สื่อประเภทนี้ถูกนำมาใช้เป็นไบโอฟิล์มวัสดุการสนับสนุนเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ (650 m2 / m3 ) และความพรุนสูง (ปริมาณรูขุมขนได้ถึง 87%). ในขั้นต้นเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพได้รับการดำเนินการอย่างต่อเนื่องในโหมดที่มีการไหลของน้ำเสียสังเคราะห์ อัตรา 1.8 L / d. ค่า pH ถูกเก็บไว้ในช่วง 7.5-8.0 โดยการเพิ่มโซเดียมไบคาร์บอเนต. เริ่มต้นแอมโมเนียมไนไตรท์และความเข้มข้น60 และ 80 MGN / ลิตรตามลำดับ การดำเนินงานมีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นประกอบไปด้วยความเข้มข้นของอิทธิพลของไนโตรเจนและลด HRT stepwisely. น้ำเสียสังเคราะห์องค์ประกอบของน้ำเสียสังเคราะห์ที่ใช้สำหรับการไหลขึ้นในห้องปฏิบัติการขนาดเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็น (กรัม / ลิตร) [19]: NaHCO3, 1.25; KH2PO4, 0.027; CaCl2.2H2O 0.3; MgSO4.7H2O 0.3. แอมโมเนียมไนไตรท์และในรูปแบบของ (NH4) 2SO4 และBabaei

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การสร้างแบบจำลองสามารถใช้ควบคุมและประเมินประสิทธิภาพของพืช

การรักษา ตลอดจนโรงงานออกแบบและปรับขึ้นนักบิน
พืชการสืบสวน [ 14 ] แม้ว่าแบบจำลองจลน์
แตกต่างกันถูกใช้เพื่อศึกษาสารกำจัดในกระบวนการทางชีวภาพบำบัดแก้ไข

kincannon ความไม่พึงพอใจและรูปแบบใบที่สองเกราดูเหมือนจะดีที่สุดสำหรับ
อธิบายการกำจัดไนโตรเจน [ 11-13 ] .
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการตรวจสอบการไหลของกระบวนการใน anammox

ฟิล์ม , เครื่องปฏิกรณ์สำหรับการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์ที่มีความเข้มข้นสูง
ของแอมโมเนียและไนไตรท์ . นอกจากนี้
อื่นศึกษาจลนพลศาสตร์ของกระบวนการกำหนด

anammox โดยดัดแปลงส่วน kincannon และรูปแบบใบที่สองเกราสำหรับ
อธิบายการกำจัดไนโตรเจนในอากาศไหลขึ้นกล่าวคือ
( uabf ) เครื่องปฏิกรณ์ .

ส่วน Kinetic วิธีการดัดแปลงรูปแบบ kincannon
สูตรเบื้องต้นของรุ่น kincannon ความไม่พึงพอใจสำหรับ
หมุนชีวภาพ ( RBC ) [ 15 ] :
d
DT ¼ Q s ðÞ 0 เซ
v
A
¼ u max qs0


A

บางครั้งþ qs0 ð 1 Þ
ที่ DS / dt คือพื้นผิวอัตราการบำบัด ( มก. / l.d ) ; q
คืออัตราการไหล ( L / D ) V คือปริมาตรปฏิกรณ์เหลว ( L )
Name เซเป็นระบบน้ำทิ้งและพื้นผิว
ความเข้มข้น ( mg / L ) ตามลำดับ และแสดงพื้นที่ดิสก์ทั้งหมด

ชีวมวลที่ตรึงซึ่งมีความเข้มข้น umax เป็นตัวแทนสูงสุดอัตราการกำจัด (
( g / l.d ) และบางครั้งเป็นค่าคงที่ของค่าความอิ่มตัว
( g / l.d ) ในรุ่นนี้ ถูก
กำหนดความเข้มข้นเปรียบเทียบกับมวลชีวภาพที่แนบมา

ถ้าแทนของแผ่นพื้นผิว ( ) เราใส่
เครื่องปฏิกรณ์ทำงานปริมาตร ( V ) , รูปแบบ stoverkincannon
เดิมจะแก้ไขดังนี้ [ 16 ] :
d
DT ¼ Q s ðÞ 0 เซ
v ¼ U
v

qs0 สูงสุด
บางครั้งþ qs0
v

ð 2 Þ
ในสมการ ( 2 ) รูปทรงของสมการสามารถ
แสดงดังนี้ :
v
Q s ðÞ 0 เซ


¼ KB umax 
v

qs0 þ
1
3

ð umax Þและ umax บางครั้งสามารถคำนวณทางสกัดกั้นและลาด
ของเส้น ตามลำดับ อันดับที่สอง การกำจัดพื้นผิว

อโกรรูปแบบสูตรที่สองเพื่อการกำจัดพื้นผิวแบบ [ 17 ] :

s0hrt Name S ¼เป็นþ bhrt ð 4 Þ
ที่ระยะเวลาเก็บกักมีระยะเวลาเก็บกักและ ( s0-s ) Name
แสดงพื้นผิว และประสิทธิภาพในการกำจัดเป็นสัญลักษณ์
เป็นเช่นดังนั้น สมการสุดท้ายสามารถเขียนใหม่ได้เป็น :
กัก