CCI20130725194

195

10.5. Zasady obliczania reaktorów do biologicznego usuwania związków biogennych

Zakładając, że zawartość azotu w biomasie (f_mM) wynosi średnio około 8%, można obliczyć ilość azotu amonowego ulegającą nitryfikacji (S_N):

Sn ⁼ ^nh₄,o ⁺ ^no,o ^— /nbm^vx    (10.16)

gdzie:‘5_NH4 o - stężenie azotu amonowego w ściekach dopływających do reaktora, S_{N0 0} -stężenie azotu organicznego w ściekach dopływających do reaktora.

Następnie oblicza się udział bakterii nitryfikacyjnych w biomasie (f_n) na podstawie bilansu przyrastających heterotrofów i autotrofów w reaktorze:

/„ =

Mn

^+al (^S0 S_e)

(10.17)

gdzie: Y_A - współczynnik przyrostu bakterii nitryfikacyjnych.

Znając udział bakterii nitryfikacyjnych w biomasie, można obliczyć szybkość nitryfikacji dla przewidywanej minimalnej temperatury procesu:

=l,04/_nX-l,l^(r-²⁰⁾    (10.18)

gdzie: 1,04 - właściwa szybkość nitryfikacji w temperaturze 20 °C (gN/(g-d)), r_VN - szybkość nitryfikacji.

Szybkość nitryfikacji (r_w) ustalona na podstawie równania (10.18) pozwala obliczyć czas wymagany dla całkowitego utlenienia azotu (S_N) w reaktorze (t_w):

'w ='

(10.19)

' VN

Jeżeli wartość t_w jest większa od wartości f_N, to przyjmuje się f_N = r_w i oblicza się ostatecznie objętość komory nitryfikacji:

V_n=<2?n    (10-20)

W następnym etapie wyznacza się objętość części denitryfikacyjnej reaktora. Projektując komorę (strefę) denitryfikacji wstępnej, jej objętość (V_D1) można obliczyć z równania:

Q(^NO,.0 ^+rz^NO,,e ^+rw^NT)    (10 21)

V_Di=-

' VD1

gdzie: S_{N0 0} - stężenie azotanów(V) w ściekach dopływających do reaktora, S_{NOj e} -dopuszczalne stężenie azotanów(V) w ściekach oczyszczonych, S_NT - stężenie azota-nów(V) w komorze nitryfikacji, ryp, - szybkość procesu denitryfikacji wstępnej, r_w -stopień recyrkulacji wewnętrznej azotanów(V) do komory denitryfikacji wstępnej.

Jeżeli komora denitryfikacji wstępnej stanowi jedyną objętość denitryfikacyjną reaktora (np. A²/0, Bardenpho III), to należy przyjąć S_ST =S_{NOj e}, oraz obliczyć całkowity stopień recyrkulacji (r = r_z + r_w) z równania:

S_N

r — r + r =-

Z ' ' W y

■^NOo.e

-1

(10.22)