Расчет процесса биохимической очистки
После разбавления раствора концентрацией 26,7 г/л мы получим раствор с концентрацией С0=2,67 г/л, который направим на биохимическую очистку.
Известно, что разложения (МС) описывается кинетическим уравнением первого порядка с константой скорости K1=0,69 ч-1 при температуре 16°C. Расчетные данные представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 Константа скорости разложения органических соединений при биохимической очистке и изменение ее при увеличении температуры
|
K1, ч-1 |
0,69 |
|
K2/K1 |
2,6 |
|
t1,°C |
16 |
|
t2,°C |
26 |
Уравнение кинетики первого порядка:
(4.20)
(4.21)
Где С0, С - концентрации метилового спирта в моменты времени 0 и τ. Подставляем в него исходные данные С0=26700 и K1=0,69 ч-1 и получаем уравнения, которые позволяет прогнозировать изменение концентрации метилового спирта и скорости процесса во времени.
(4.22)
(4.23)
Для построения кинетической кривой по уравнениям (4.22) и (4.23) рассчитываем изменение концентрации и скорости процесса в произвольные моменты времени до достижения концентрации МС ниже ПДК в воде. Полученные данные сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Кинетика биохимического разложения (МС)
|
τ, ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
lnC |
7,2 |
6,51 |
5,82 |
5,82 |
4,44 |
3,75 |
3,06 |
2,37 |
1,68 |
0,99 |
|
C, мг/л |
1339 |
672 |
337 |
169 |
85 |
43 |
21 |
10,7 |
5,4 |
2,7 |
|
ω, мг/ч·л |
924 |
464 |
233 |
117 |
59 |
29 |
14,5 |
7,4 |
3,7 |
1,86 |
Из таблицы 4.2 видно, что ПДК может быть достигнута за время менее 10 часов. Скорость разложения (МС) велика в начале процесса, когда концентрация (МС) в растворе большая, а затем быстро уменьшается из-за снижения движущей силы процесса - разницы рабочей и равновесной концентрации. Кинетические кривые, построенные по вычислениям, приведены на рисунке 4.1: наблюдается линейная зависимость lnC=f(τ), конечный участок кинетической кривой представлен в большем масштабе.
Еще статьи по теме
Организация охраны и рационального использования водных ресурсов
В
настоящее время человек самым активным образом использует все возможные
ресурсы, предоставляемые планетой Землёй. Человек использует для своих нужд
практически всё, что видит вокруг себя. Само собой, водные ресурсы не являются
исключени ...
Расчет и прогнозирование состояния окружающей среды
В
настоящее время особо актуальны вопросы, связанные с охраной окружающей среды.
В XX веке загрязнение и разрушение окружающей среды нередко стали связывать с
хозяйственной деятельностью человека. Антропогенные изменения окружающей среды
...