Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)
3. szám - Hock Béla–Benedek Pál: Az eleveniszapos szennyvíztisztítás hatásfokát befolyásoló tényezők vizsgálata
Hírek Hidrológiai Közlöny 1964. 3. sz. 133 SZENNYVÍZTISZTÍTÁS Az eleveniszapos szennyvíztisztítás hatásfokát befolyásoló tényezők vizsgálata* HOCI BÉLA és BENEDEK PÁ L*» Bevezetés Valamely eleveniszapos berendezés BOI 5 lebontásra vonatkozó hatásfoka alatt az *>(%) = -^R 2" 10 0 (i) kifejezést értjük. Ez a hatásfok sok tényezőtől függ [1]. Ezek közül legfontosabbak a szennyvíz, az eleveniszap, illetve az oxigénbevitel mennyiségével és minőségével kapcsolatosak. Az említett tényezők rendkívül bonyolult kölcsönhatásban vannak egymással, és így együttes vizsgálatuk mind kísérletileg, mind a kísérleti adatok statisztikus feldolgozását illetően szinte megoldhatatlan feladatot jelent. A hatásfokot befolyásoló összefüggések közelítő felderítésére csak az a járható út, ha a folyamatot befolyásoló tényezőket — egy-kettő kivételével — állandó értékre állítjuk be és csak azután vizsgáljuk, hogy a fennmaradt egy-két változó tényező hogyan befolyásolja a hatásfok értékét. A következőkben hazai mérések alapján ilyen jellegű mérési sorozatok értékelésére kívánunk példát bemutatni. A Mélyépítési Tervező Vállalat I. sz. szennyvíztisztító osztálya ós vízkísórleti osztálya Pées város szennyvíztisztító telepének bővítésével kapcsolatosan 1960—61-ben eleveniszapos kísérleteket végzett Pécsett. A majd egy évig tartó mérések kapcsán nyert tekintélyes mennyiségű adatsorból választottunk ki néhányat és bizonyos reakciókinetikai megfontolások alapján a korrelációszámítás módszereivel igyekeztünk feltárni az adathalmazban rejlő kapcsolatokat. A kísérleti berendezés Pécsett a meglevő szennyvíztisztító telepen létesített kísérleti berendezés V — 10 m 3 hasznos térfogatú Kessener-rendszerű levegőztetőmedencóből és a mellette levő 25 m 3 hasznos térfogatú utóülepítőből állt. A szennyvizet nagyüzemi előülepítőben ülepítették. A levegőztetést U acélokból összeállított „Rocylaktív" típusú rotor biztosította, amely 6 cm bemerülés mellett 300 g/m 3 0 2-t vitt be az oldott oxigéntől megfosztott tiszta vízbe óránként [2], Megemlítjük még, hogy az egész méréssorozat tartama alatt a kísérleti berendezést a meglevő telepre érkező szennyvíz terhelte, amely zömében házi szennyvíz volt. A hatásfok vizsgálata a berendezésre érkező szennyvíz B0I 5 koncentrációjának és az érkező víz mennyiségének függvényében A következőkben kapcsolatot keresünk az érkező ülepített víz BOI 5 koncentárációja (C\), a betáplált víz mennyisége (q) és a berendezés BOI 5-re vonatkozó hatásfoka (rj) között. * A tanulmányban alkalmazott jelölések magyarázta a tanulmány végén található. ** Mélyépítési Tervező Vállalat, Budapest. Ebből a célból a mérési adatok közül kiválasztottuk egyrészt a jún. 22—23-i és aug. 16—17-i 24 órás méréssorozatot, amelynek esetében a betáplált víz mennyisége q— 2,5 l/sec, illetve q =4,0 l/sec. Feldolgoztuk továbbá a szept. 7-e és 15-e közötti naponkénti mérési adatokat, amelyeknél q = 3,0 l/sec, valamint a július 22. és augusztus 4. közötti négy mérést, amelyekhez q = 3,5 l/sec tartozik. (A mérési adatok táblázatos feldolgozása az [5] számú irodalomban található.) A hatásfokot befolyásoló többi tényező ezeknél a mérési sorozatoknál közelítőleg olyan értékű volt, amely feltehetőleg megközelítette az optimumot. így az iszapterhelés, vagyis a b viszonyszám 6r Sz 0,5—1,0 értékhatárok között, az oxigénbevitel mértéke, vagyis az " viszonyszám 0,9—1,4 J- b értékhatárok között volt, ami azt jelenti, hogy az iszaptartalom és oxigénellátottság nem befolyásolhatta lényegesen a vizsgált tényezők hatását. A keresett összefüggés meghatározásához egy reakciókinetikai meggondolás segített hozzá. A levegőztető medencében lezajló BOI 5 lebomlási folyamat reakciósebességi együtthatója (k) nyilvánvalóan valamilyen módon függ a kezdeti koncentráció (6\) értékétől. A keresett hatásfok függvény helyett első lépésben ezt a kapcsolatot próbáltuk meghatározni. Tekintettel arra, hogy adott esetben egy-egy mérésnél csak a C l kezdő és a C 2 végső értéket ismerjük, valamilyen reakciórendet fel kellett tételeznünk. Eckenfelder és Tench után elsőrendű reakciót tételeztünk fel. (Ennek a feltételezésnek a jogosságára a tanulmányban még visszatérünk.) A reakciókinetikából ismeretes, hogy a kezdeti koncentráció (Cj), a végkoncentráció (C 2), a reakcióidő (illetve esetünkben a levegőztetési idő [í]) és a reakciósebességi állandó között elsőrendű reakció esetén K x = ^i-te 0 ', ( 2) w-ed rendű reakció esetén pedig , í_I M JL n — 1 ler 1 C»- ij t (3) összefüggés áll fenn [3, 4]. A t levegőztetési idő azonban kifejezhető a hasznos térfogat és az érkező vízmennyiség függvényében < = f (4) alakban. A (2) és (4) egyenlet egybevetéséből =(\ gC 1-lgC 2)q (5)
