Procesy napowietrzania - opis i modelowanie

• Autorzy: Piotrowski R.

Warianty tytułu

EN

Aeration processes - description and modelling

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Biologiczne oczyszczanie ścieków stanowi podstawową grupę procesów w oczyszczalni ścieków. O efektywności i koszcie ich zachodzenia decydujący wpływ ma napowietrzanie ścieków. Jest ono najczęściej zrealizowane przy pomocy instalacji napowietrzającej. W artykule opisano wpływ napowietrzania ścieków na przebieg procesów biologicznych i szczegółowo przedstawiono elementy instalacji napowietrzającej. Następnie opracowano model matematyczny przykładowej instalacji napowietrzającej pracującej w oczyszczalni ścieków. Na zakończenie przedstawiono testy symulacyjne i analizę wyników opracowanego modelu.

EN

Biological wastewater treatment is a fundamental group processes at wastewater treatment plants. Aeration of wastewater has the greatest impact for effectiveness and cost achieve of theirs. It is most commonly achieved by using an aeration system. The paper describes the impact of waste aeration for biological processes. Aeration system components are described in details. Next, the mathematical model of an aeration system is presented. At the end, the simulation tests and analyze results for an aeration model are shown.

Słowa kluczowe

PL

instalacja napowietrzająca; biologiczna oczyszczalnia ścieków; modelowanie matematyczne

EN

aeration system; biological wastewater treatment plant; mathematical modeling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 10
• Strony: 379--385
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Piotrowski R.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Polska

Bibliografia

• [1] Borowski J.: Dobór i badanie dyfuzorów cz. II. „Wodociągi - Kanalizacja” 3(6)/2004, 16-19, Poznań.
• [2] Duzinkiewicz K., Brdyś M.A., Kurek W., Piotrowski R.: Genetic hybrid predictive controller for optimised dissolved oxygen tracking at lower control level. „IEEE Transactions on Control Systems Technology”, Vol. 17 (2009), No. 5, pp. 1183-1192.
• [3] Huang W., Wu Ch., Xia W.: Oxygen transfer in high-speed surface aeration tank for wastewater treatment: full-scale test and numerical modeling. „Journal of Environmental Engineering”, Vol. 135 (2009), No. 8, pp. 684-691.
• [4] Krawczyk W., Piotrowski R., Brdyś M.A., Chotkowski W.: Modelling and identification of aeration systems for model predictive control of dissolved oxygen - Swarzewo wastewater treatment plant case study. Proc. of the 10th IFAC Symposium on Computer Applications in Biotechnology - CAB 2007, Cancun, June 04-06, 2007, Mexico.
• [5] Kumar B., Rao A.R.: Oxygen transfer and shear rate in surface aerator. „Environmental Technology”, Vol. 30 (2009), No. 9, pp. 947-951.
• [6] Miksch K., Sikora J.: Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• [7] Mueller J.A., Boyle W.C., Pöpel H.J.: Aeration: Principles and Practice. CRC Press, Boca Raton 2002.
• [8] Piotrowski R., Brdyś M.A., Konarczak K, Duzinkiewicz K, Chotkowski W.: Hierarchical dissolved oxygen control for activated sludge processes. „Control Engineering Practice”, Vol. 16 (2008), No. 1, pp. 114-131.
• [9] Piotrowski R., Brdyś M.A., Miotke D.: Centralized dissolved oxygen tracking at wastewater treatment plant: Nowy Dwor Gdanski case study. The 12th IFAC Symposium on Large Scale Systems: Theory and Applications, Villaneuve D’Ascq, July 12-14, 2010, France, IFAC Publisher, Elsevier, Vol. 9, Part 1, Austria - Laxenburg.
• [10] Piotrowski R., Mojsiewicz A.: Nieliniowy regulator predykcyjny w sterowaniu instalacją napowietrzającą. „Pomiary Automatyka Kontrola”, Vol. 57 (2011), Nr 3, 253-256.
• [11] Piotrowski R., Zawadzki A.: Multiregional PI control strategy for dissolved oxygen and aeration system control at biological wastewater treatment plant. Proc. of the 17th IEEE International Conference on Emerging Technologies & Factory Automation - ETFA 2012, Kraków, September 17-21, 2012, Poland.
• [12] Piotrowski R., Zawadzki A.: Nieliniowy kaskadowy algorytm sterowania stężeniem tlenu w biologicznej oczyszczalni ścieków. „Pomiary Automatyka Kontrola”, Vol. 60 (2014), Nr 1, 20-25.
• [13] Piotrowski R.: Two-level multivariable control system of dissolved oxygen tracking and aeration system at a WWTP. „Water Environment Research” (w druku).
• [14] Shihab M.S.: The use of hybrid aeration system in wastewater treatment. „Journal of Environmental Studies”, Vol. 7 (2011), pp. 41-47.
• [15] Skiba A., Piotrowski R.: Model instalacji napowietrzającej dla celów sterowania - studium przypadku. „Modelowanie Inżynierskie”, Tom 11 (2011), Zeszyt 42, 395-406.
• [16] Thakre S.B., Bhuyar L.B, Deshmukh S.J.: Effect of different configurations of mechanical aerators on oxygen transfer and aeration efficiency with respect to power consumption. „International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering”, Vol. 2 (2008), No. 2, pp. 100-108.
• [17] Tzeng Ch.-J., Iranpour R., Stenstrom M. K.: Modelling and control of oxygen transfer in high purity oxygen activated sludge process. „Journal of Environmental Engineering", Vol. 129 (2003), No. 5, pp. 402-411.
• [18] Witkowska E.: Wstępne badania wpływu natleniania na działanie reaktora SBR. „Inżynieria Ekologiczna - Nowoczesne technologie natleniania ścieków”, Nr 14 (2006), 30-40.
• [19] Witkowska E.: Zastosowania technologii czystego tlenu na przykładzie niemieckich oczyszczalni ścieków. „Inżynieria Ekologiczna - Nowoczesne technologie natleniania ścieków”, Nr 14 (2006), 41-48.
• [20] Zawadzki A., Piotrowski R.: Nonlinear fuzzy control of the dissolved oxygen in activated sludge processes. Proc. of the 17th IEEE International Conference on Emerging Technologies & Factory Automation - ETFA 2012, Kraków, September 17-21, 2012, Poland.
• [21] Zupančič G. D., Roš M.: Aerobic and two-stage anaerobic-aerobic sludge digestion with pure oxygen and air aeration. „Bioresource Technology”, Vol. 99 (2008), No. 1, pp. 100-109.