簡介
分子式:CAS號: 性質:在連續生產過程中採用攪拌釜為反應器時,常採用多個反應釜串聯,稱為級聯反應器。其目的是提高反應器的效率。反應釜是在出口濃度下進行反應的。若把全混釜一分為二進行串聯反應,則第一個釜中的濃度是第二個釜的入口濃度,故兩釜串聯的總體反應速率比同體積的一個全混釜的反應速率高。在相同處理量和轉化率的條件下,可以減少反應器的總體積。階式連續流攪拌反應器(S-CSTR)是(單級)連續流攪拌反應器(CSTR)(完全混合反應器)的一種改良形式。S—CSTR在處理能力和抗污泥膨脹能力方面明顯優於CSTR,抗衝擊負荷能力方面明顯優於推流式反應器(PFR)。本文以反應動力學為基礎,採用一種簡化的分析方法——等效對比法探討了反應器級數、污泥回流比對S-CSTR系統淨化能力的影響規律,從抗衝擊負荷能力、抗污泥膨脹能力、設計等工程角度,對該系統的套用提出了建設性的意見。
動力學模型
在活性污泥廢水處理系統中,單級完全混合反應池屬於CSTR。在環境工程界,得到普遍認可的反應動力學公式為[1]:
T=(C0/Ce-1)/KX (1)式中:T——水力停留時間,h; CO,Ce——分別為進出水有機物(底物)的質量濃度,mg/L; X——污泥濃度,mg/L; x——反應常數,L/(mg·h)。
公式(1)是假定生物反應為一級反應而推導出的動力學模型,主要套用於低污泥負荷的反應條件。通過推導(略)可知該公式的計算結果與污泥回流比的大小無關。式(1)可以寫成下列形式:
Ce/C0=1(1+KXT) (2)
兩個(含)以上CSTR串聯的活性污泥系統即為S-CSTR,圖1為N個等容積CSTR串聯的S-CSTR流程。
其中,Co為進人第一級反應器的底物濃度,C1,C2…CN分別為第1,2,…N級反應器的出水底物濃度;Q,Q1分別為處理水量和剩餘污泥排放量;R為污泥回流比;X為污泥濃度。根據式(2)可以寫出第1,2…N級反應器的動力學方程:
C1/C0=1/(1+KXt1) (3)
C2/C0=1/(1+KXt2)
……
Cn/C(N-1)=1/(1+KXtN)
式中,tl、t2…tN分別為第1,2…N級各個反應器的水力停留時間;設各級反應器的容積相同,則t1=t2…tN=t,且有Nt=T(系統的總水力停留時間)。