89
6.4. Kinetyka procesów oczyszczania ścieków
gdzie: Ss i - stężenie substratów niezbędnych do wzrostu, SE.j - stężenie substratów promujących wzrost.
W przypadku, gdy wzrost jest limitowany źródłem węgla i tlenem, równanie to przyjmuje postać, która jest złożeniem dwóch równań typu Monoda.
(6.17)
^ max jy i o iy i o
As -r Os Aq2 + Jo2
gdzie: S0 - stężenie tlenu w środowisku, K0 - stała saturacji tlenu.
Celem biologicznego oczyszczania ścieków, w większości wypadków, jest zmniejszenie stężenia donora elektronów, np. związków organicznych w przypadku utleniania tlenowego. Dla bakterii heterotroficznych donorem elektronów są związki organiczne, które ulegają rozkładowi. Szybkość usuwania zanieczyszczeń w procesach biologicznych (rvs) może być opisana równaniem (znak minus przed równaniem oznacza, że stężenie substra-tu z czasem ulega zmniejszeniu):
(6.18)
kXSs Ks + Ss
gdzie: k - maksymalna właściwa szybkość usuwania substratu, X - stężenie biomasy (mikroorganizmów).
W przypadku, kiedy substrat jest zużywany z szybkością maksymalną, również bakterie rozmnażają się z szybkością maksymalną. W takiej sytuacji maksymalna szybkość wzrostu bakterii jest skorelowana z maksymalną właściwą szybkością usuwania substratu
Vmm = k-Y |
(6.19) |
oraz | |
£_ /^max Y |
(6.20) |
Biorąc pod uwagę powyższe równania, szybkość zapisana za pomocą równania: |
usuwania substratów może być |
t1 max^S |
(6.21) |
vs“ Y-(Ks+Ss) |
W przypadku, gdy dostępność źródła węgla jest ograniczona, szybkość przyrostu mikroorganizmów zależy od specyficznej szybkości wzrostu i obumierania.