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增加生物反应器过氧化氢和GPS-X模拟

更新后:2023年10月16日

导 言

过氧化氢可用于增加富氧生物反应器中的溶解氧浓度,常被称为DO补充值。使用过氧化氢通常是非优先选择,因为化学性质递增DO比使用a贵机械化方法(阻塞电阻、机械电阻/混合等)但如果你处于一种状态,例如设备故障导致吸气机失用,DO下降2.0 mg/L,影响硝化和/或BOD/COD清除,过氧化氢可用于恢复生物反应氧水平、BOD清除和硝化

向MLSS添加氧气

作为我工作的一部分,我常使用过氧化氢应用向工业客户提供DO补充程序成本总是引起关注,但那些不熟悉过氧化氢使用者的关键技术问题围绕着氧实际转移到混合悬浮固体或生物量,更具体地说,从一加仑或升过氧化氢,加仑或升多加仑或升生物量增加DO生物反应器浓度大于2.0mg/L

氧过氧化物特定浓度的氧分量直截了当,我先解释一下氢过氧化体积提高DO浓度从流值提高到更高值需要的量只能估计,我发现最好的方法就是使用称为HydromantisGPS-X的杰出建模模拟程序(Hydrotis使用GPS-X程序)。www.hydromantis.com后文我举例子


化学方程符号


我将显示二元二元化学方程 所以我想介绍一下 通过向您提供一张符号表 写出这些方程


化学方程符号
化学方程符号

氢过氧化分解

氢过氧化分解水和氧如下化学方程所示注意在这个化学方程中我表示该反应生成分子氧气方程和下一方程之间将有一个非常重要的区别

氢过氧化分解
氢过氧化分解

活性淤泥系统 MLSS携带大批细菌 检测到过氧化氢的存在快速转换过氧化氢为水和氧中描述方程与上方大相径庭注意第二方程 氢过氧化转换成溶解氧水这一点很重要和意义重大,因为在水中溶解分子氧立即向细菌提供,与机械加氧相比,大大提高化学氧添加效率


水氧
水氧


过氧化氢中的Oxygen

氢过氧化分解时 如何确定水中解构多少氧下表显示我们必须采取的第一步来确定氢过氧化分解时可用氧量需要把原子权重和复合值转换为摩尔质量等值,易用周期表处理从表判断氧量占摩尔质量47.04%

分解过氧化氢

举个例子,我们使用50%过氧化氢解法50%氢过氧化物密度为10.01升/gal,含氧量23.52%,如下表所示含50%氢过氧化物的每一加仑生物反应器中都加注2.4磅氧,生物反应器中MLSS中加注2.4磅氧

氢过氧化物富集

氢过氧化物可广泛富集性购买更多常见浓度表列如下

氢过氧化物常见富集

工业应用中,过氧化氢浓度越高,经济性越高,因为运水量越少负面是,随着浓度增加,处理和存储需求变得更受关注,因为过氧化氢有强氧化潜力

下表汇总过氧化氢对各种富集度的贡献氧

氧加注过氧化氢

GPS-X:二氧化氢需求提高生物反应器中的DO

需要补充(增加)溶氧生物反应器想知道需要多少过氧化氢最好有方法提供简单直接回答 但没有从以上分析中,我们可以计算多少磅或公斤氧无法真正使用信息计算溶氧浓度 增加多少生物反应器hth全站下载多因素产生作用,包括有机加载、废水温度、pH值、MLSS浓度等最佳方法就是使用复杂建模程序估计氧贡献,而我使用的是GPS-X公司Hydrimantis应用.

工业设施高化学氧需求加机hth全站下载流出率、COD浓度、总悬浮固态富集度、废水pH值、空气和水温、空气排气容量、生物反应量等基本信息越多植物操作数据输入模型 模拟结果越准确hth全站下载简单流程图显示该废水厂使用GPS-X创建

GPS-X氧模型
hth全站下载GPS-X废水建模程序

hth全站下载需从图中注意到向废水系统流出的两个源:1)相对恒定流和2)定期批处理高强度或离谱废水,产生可变强增氧需求hth全站下载第一次模拟运行中,我设置离谱废水流和过氧化氢流为零以建立基准操作条件GPS-X为模拟生物反应器产生下列详细输出

注意OD浓度为1.2 mg/L,自身低并肯定不足以维系硝化备注F:M比大于1.0,高到完全混合生物反应器,F:M比范围介于0.2至0.6kgbOD/kgMLVSS最后一个注解是输出显示流出生物反应器作为美国惯用单元和所有其他参数作为SI单元我特意这样做是为了显示程序如何自动计算两个系统的所有参数,使我在美国容易易行,并方便使用国际单元系统的世界其余部分

GPS-X模拟运行生物反应输出
GPS-X模型输出数据

GPS-X模拟

GPS-X模式模拟程序允许运行模拟程序,调整你感兴趣的输入值并同时监控关注输出值hth全站下载在这个模型中,我们的目标是非常具体的:我们想确定需要过氧化氢下注量来增加DO从1.2 mg/L到>2.0mg/L,我们还想了解在引入离谱废水时过氧化氢剂量会如何变化(增加)。

hth全站下载下图显示DO浓度变化响应离谱废水流率变化和过氧化氢下沉模拟运行时,你完全控制系统输入物,允许你按需调整输入物并观察系统响应方式hth全站下载模拟告诉我们(和客户! )当离谱废水流为零时,我们需要向大约800升/升/升过氧化氢进料hth全站下载过氧化氢馈送率需提高至约1200升/升这使得我们可以回答一个非常重要的客户问题 并提供数据 开发成本估计DO补充程序运行后,从实际操作生成的数据可用于进一步校准GPS-X模型

GPS-X模拟图
GPS-X增氧模拟图

分析变量时更容易跟踪变化,同时需要解释数据形式,例如PowerPoint演示文稿,这与模拟实际运行形成对比GPS-X生成的数据也可以导出Excel,输出显示如下hth全站下载Excel图首显示生物反应器对溶解氧的冲击,以响应不增加过氧化氢时离谱废水流率的变化

hth全站下载启动DO为1.2无离色废水和无氢过氧化hth全站下载模拟运行后,当引入离谱废水流时,DO下降至1.0 mg/l有机物氧化慢化,硝化停止hth全站下载从图中可见高强度离线废水对DO生物反应器中的浓度的直接冲击

hth全站下载添加离谱废水时对DO的影响

hth全站下载下第二个Excel图显示生物反应器对溶解氧浓度的冲击,以响应离谱废水流关闭时过氧化氢下沉的变化可见生物反应器DO浓度 直接响应自过氧化氢增氧

过氧化氢添加时对DO产生冲击

闭馆

exceptivexion中氧含量计算 简单易行hth全站下载计算机废水处理系统建模复杂得多,需要多投入提高模型精度hth全站下载GPS-X大有助于建模工作,指导废水流出性hth全站下载取单元进程定义废水系统并输入数据到单元进程大小我在这里展示的是快速概述, 几乎不触及GPS-X程序惊人能力学习更多我鼓励你 去Hydrimantis网站.

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