Modelowanie usuwania związków organicznych ze ścieków przez filtry włókninowe

Celem badań było zweryfikowanie możliwości modelowania (z zastosowaniem modelu ASM-1) usuwania związków organicznych, wyrażonych jako chemiczne zapotrzebowanie na tlen (ChZTCr), przez filtry włókninowe, ze szczególnym uwzględnieniem ich grubości. Przyjęto założenie, że procesy biochemiczne zachodzące na filtrach podczas przepływu ścieków podczyszczonych wcześniej w osadniku gnilnym, można modelować jako szereg reaktorów przepływowych z idealnym wymieszaniem. Modelowano skuteczność usuwania ChZTCr dla trzech grubości włókniny filtracyjnej: 1,8; 3,6 i 7,2 mm. Założono, że za pomocą powyższego modelu, będzie można zidentyfikować czynniki warunkujące obserwowaną wcześniej w ramach badań empirycznych [SPYCHAŁA, ŁUCYK 2015] zależność wpływu grubości warstwy filtracyjnej na efektywność usuwania substratu organicznego. Obliczenia modelowe wykazały, że potraktowanie warstwy filtracyjnej jako szeregu reaktorów z idealnym wymieszaniem zadowalająco odzwierciedla skuteczność usuwania zanieczyszczeń organicznych przez filtry o grubości warstwy filtracyjnej 7,2 mm dzięki stosunkowo długiemu czasowi retencji. Modelowanie nie dało zadowalających wyników w przypadku filtrów o mniejszej grubości warstwy filtracyjnej, czego główną przyczyną były krótkie średnie czasy przetrzymania ścieków.

The aim of the study was to verify the possibility of modelling (using the ASM1 model) the removal efficiency of nonwoven filters, with special emphasis on their thickness. It was assumed that the biochemical processes taking place on the filters during the flow of wastewater pre-treated earlier in a septic tank, can be modeled as a series of flow reactors with ideal mixing. Three kinds of nonwoven filters of thickness: 1.8 mm, 3.6 mm and 7.2 mm were examined. On the basis of observations made in the course of empirical studies it was assumed that a major impact on the efficiency of removal of the substrate has a thickness of the filter layer (average retention time). Modelling calculations have shown that the treatment of the filter as a series of reactors with ideal mixing and using ASM1 model satisfactorily simulates the efficiency of organic contaminants removal by the filter having a thickness of 7.2 mm thanks to the relatively high retention time. Modelling does not give satisfactory results for filters of smaller thickness of the filter layer. The main reason was the short average retention time.