Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza kinetyki zmian zawartości utleniacza w wodzie na przykładzie chloru

Bielski A., Zymon W.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 1

11--23

PL

Przyjmowane obecnie proste modele kinetyki reakcji redoks, oparte na reakcji jednocząsteczkowej pierwszego lub n-tego rzędu, mogą prowadzić do znacznych błędów. Bardziej zaawansowane modele kinetyczne polegają na rozwiązywaniu układów równań różniczkowych wymagających odpowiedniego oprogramowania umożliwiającego wyznaczenie wielu parametrów. W pracy przeanalizowano możliwość zastosowania modelu dwucząsteczkowego m-tego rzędu względem reduktora i n-tego rzędu względem utleniacza, który wykorzystano do interpretacji wyników badań przebiegu chlorowania wody w warunkach laboratoryjnych. Uzyskano model dobrze opisujący przebieg utleniania zanieczyszczeń wody chlorem. W modelu tym wyznaczono stałą określającą zawartość reduktorów znajdujących się w wodzie w przeliczeniu na równoważną ilość utleniacza. Szybkość rozkładu chloru towarzyszącego procesowi utleniania była porównywalna z szybkością zaniku chloru w wodzie. W związku z tym szybkość rozkładu utleniacza powinna być uwzględniona w równaniu kinetycznym opisującym jego zanik w wodzie. Zaproponowano model kinetyczny w postaci układu dwóch równań opisujących proces utleniania przebiegający według dwucząsteczkowego mechanizmu m-tego i n-tego rzędu, z jednoczesnym uwzględnieniem rozkładu utleniacza przebiegającego zgodnie z mechanizmem jedno-cząsteczkowym pierwszego rzędu. Model tego typu można wykorzystać w projektowaniu układu oczyszczania wody oraz podczas eksploatacji sieci wodociągowej.

EN

Simple models based on unimolecular reactions of the first or n-th order currently used to describe redox kinetics may lead to serious errors. More sophisticated kinetic models require solving differential equation systems, which is only possible with an appropriate software to determine multiple parameters. Here, the authors examined the applicability of a bimolecular model of m-th order to a reducer and n-th order to an oxidant to analyze the laboratory results of water chlorination. The obtained model described well the process of water contaminant oxidation with chlorine. It allowed for determination of a constant defining the reducer content in water, calculated as equivalent of an oxidant. Chlorine decomposition rate, accompanying the oxidation process, was comparable to the rate of chlorine decay from water. Therefore, oxidant decomposition rate should be included in kinetic equation describing oxidant decay rate. Finally, another kinetic model was proposed, represented by a two-equation system describing oxidation based on a bimolecular mechanism of m-th and n-th order, taking into consideration oxidant decomposition according to the first order unimolecular mechanism. A model of this kind could be applied to designing water treatment system and during water supply system operation.

2

Widma czasów zatrzymania w kontaktowych zbiornikach dezynfekcyjnych

Zymon W., Bielski A.

Technologia Wody

|

2014

|

Nr 2 (34)

30--33

PL

Podstawowym zagadnieniem w technologii uzdatniania wody jest uzyskanie produktu nie zawierającego aktywnych form biologicznych mogących wywołać zagrożenie epidemiologiczne. Jedną z podstawowych przyczyn występowania przekroczeń ilości drobnoustrojów wskaźnikowych w wodzie dostarczanej przez stacje uzdatniania wody są nieodpowiednie przepływy przez zbiorniki kontaktowe. Powoduje to wystąpienie krótkich czasów zatrzymania porcji objętości wody w zbiornikach kontaktowych w stosunku do czasów obliczeniowych. Krótkie czasy kontaktu sprzyjają wystąpieniu wysokiego prawdopodobieństwa przejścia aktywnych form biologicznych do odpływu ze stacji uzdatniania wody. Z tego względu konieczne jest wyznaczanie widma czasu zatrzymania dla zbiorników kontaktowych. Zaproponowano metodykę wyznaczania dystrybuanty widma czasu zatrzymania. Porównano tę metodykę z metodyką zalecaną przez EPA.

EN

Production of potable water without any active biological forms that would create a threat of epidemic hazards seems to be one of the major problems is in water treatment technology. Inadequate flows passing through the disinfection contact chambers are one of the key reasons for violation of water quality standards in terms of a number of indicative microorganisms in potable water. Such situation results in rather short water residence times, if compared with the calculated values. Short residence times enhance the probability of passing the active biological forms to the water treatment plant discharge. Therefore, estimation of a residence time spectra for the contact chambers seems to be a vital issue. The authors propose a methodology to develop a residence time spectra distribution. The methodology has been compared with the methodology recommended by the EPA.

3

Analiza pracy zbiorników kontaktowych do dezynfekcji wody

Zymon W., Bielski A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 11

436--440

PL

Na stacjach uzdatniania wody mogą okresowo występować trudności eksploatacyjne związane z liczbą patogenów i drobnoustrojów w wodzie kierowanej do sieci wodociągowej. Jedną z podstawowych przyczyn tego stanu są niewłaściwie zaprojektowane zbiorniki kontaktowe do dezynfekcji wody. Do określenia efektywności ich działania konieczna jest znajomość kinetyki procesu inaktywacji patogenów i drobnoustrojów przez zastosowany utleniacz. Jedyną drogą uzyskania informacji o procesie inaktywacji są testowe badania laboratoryjne uzdatnianej wody z uwzględnieniem jej temperatury i składu zmieniających się sezonowo. Literaturowe dane o stopniu inaktywacji umożliwiają wyznaczenie współczynnika letalności na podstawie iloczynu stężenia utleniacza i czasu procesu. W przypadku nowoprojektowanych zbiorników kontaktowych należy dożyć do tego aby przepływ przez reaktor był możliwie zbliżony do tłokowego. W przypadku podwyższonej liczby patogenów i drobnoustrojów w wodzie odpływającej do sieci wodociągowej lub modernizacji istniejących zbiorników kontaktowych należy wyznaczać widma czasu przebywania i na tej podstawie modyfikować tak konstrukcję reaktora aby przepływ przez niego odpowiadał kaskadzie o większej liczbie elementów.

EN

Water treatment plants may occasionally encounter operation problems related to the presence of pathogens and microorganisms in potable water. Poorly designed chlorine contact chambers maybe one of the reasons for such problems. A good understanding of inactivation kinetics of the pathogens and microorganism with the specific oxidant is recommended to fully understand and determine the efficiency of contact chambers. Laboratory tests on potable water are only way to obtain information on the inactivation process. They should be carried out at different water temperatures and for different water characteristics, usually changing seasonally. The available literature data on inactivation efficiency help to determine the lethal coefficient as a product of the oxidant concentration and the contact time. In case of newly built contact chambers a flow similar to a plug flow mode should be preferred. If an elevated number of pathogens and microorganisms is observed in raw water or if the existing contact chambers are under renovation, contact time spectra should be determined. They may be helpful during modifications of the contact chamber design, so as the flow mode was similar to a multi-element cascade.