6 / 11
процесс градиентной коагуляции описывается уравнением
n
=
n
0
exp
−
ψ
π
C
0
Gτ ,
(1)
где
n
— концентрация частиц твердой фазы суспензии по истечении
времени
τ
;
n
0
— начальная концентрация частиц твердой фазы сус-
пензии;
ψ
— коэффициент, характеризующий эффективность столкно-
вений частиц (в зависимости от условий коагуляции изменяется от 0
до 1);
C
0
— объемная концентрация микроорганизмов активного ила;
G
— градиент скорости.
Градиент скорости может быть определен по выражению
G
=
=
p
N/
(
V η
с
)
, где
N
— мощность, затрачиваемая на перемешива-
ние, Вт;
V
— перемешиваемый объем, м
3
;
η
с
— динамическая вязкость
суспензии.
При использовании аппаратов с мешалками градиент скорости рас-
считывается по уравнению
G
=
s
2
πγ
M
V η
с
.
(2)
Здесь
M
— начальная мощность, затрачиваемая на перемешивание, Вт;
γ
— частота вращения мешалки, с
−
1
.
Уравнение (2), описывающее процесс хлопьеобразования, не учи-
тывает разрушение хлопьев за счет больших градиентов скорости, воз-
никающих при перемешивании. Однако авторами настоящей статьи
показано, что существование оптимальных значений градиента ско-
рости (рис. 3,
б
) указывает на необходимость учета этого явления, а
известные в литературе модификации уравнения (1) не отражают в
полной мере все особенности этого процесса.
Следует отметить, что градиент скорости при перемешивании
осветляемой суспензии с активным илом, по данным, полученным в
этой работе, не должен превышать значений 90. . . 100 с
−
1
.
При использовании активного ила в качестве флокулянта необходи-
мо учитывать его предварительное уплотнение. Известно, что одним
из наиболее простых и эффективных способов уплотнения активного
ила перед его применением в качестве реагента, а точнее флокулян-
та, является напорная флотация [4, 12–16]. При этом флотируемость
активного ила зависит от ряда факторов, в том числе и условий его
культивирования. При значительном накоплении в хлопьях активного
ила хорошо растворимых газов, таких как углекислый газ, аммиак,
активный ил склонен к самофлотируемости. Образующийся при этом
пенный слой является рыхлым с небольшой концентрацией активного
ила. Использование самофлотируемости активного ила в сочетании с
120
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 4