اكسيژن مورد نياز فاضلاب

كل ميزان اكسيژن مورد نياز فاضلاب در يك فاضلاب خاص مجموع SOUR و BOUR است. نياز روزانه به اكسيژن كل توسط جريان آب فاضلاب تعيين مي شود ، در حالي كه حداكثر غلظت DO كه بايد در يك نقطه مشخص در طول فاضلاب بدست آيد به زمان ماند در فاضلاب در حداقل جريان بستگي دارد.سپتيك تانك براي به دست آوردن برآورد قابل اطمينان از اكسيژن ورودي براي طراحي براي اين منظور ، توصيه شده است كه فاضلاب بايد چندين بار از نظر غلظت سولفيد روزانه و فصلي ، ميزان جذب اكسيژن و ميزان اكسيداسيون سولفيد آزمايش شود (US EPA ، 1974 ؛ Newcombe و همكاران ، 1979 ؛ ورنيك ، 1987). نمونه ها بايد بلافاصله پس از جمع آوري آزمايش شوند تا شبيه سازي دريچه منهول  بهتري از شرايط واقعي فاضلاب انجام شود. يك روش دقيق براي بهينه سازي كل اكسيژن مورد نياز براي كنترل سولفيد توسط USEPA (1985) ارائه شده است. بون و ليستر (1975) معادله زير را براي محاسبه غلظت DO كه در پايين يك منبع اصلي در حال افزايش است ، براي حفظ شرايط هوازي ارائه داده اند. .2.8 702 / Co = (SOUR + -) - 1.07 T5-1d 4 a طبق Boon (1995) ، ميانگين SOUR فاضلاب خانگي معمولي (BOD5 حدود 400 ميلي گرم در 1) در حدود 14 ميلي گرم در ساعت است. 15 درجه سانتيگراد مقدار متناظر براي فاضلاب حاوي بخش قابل توجهي از تخليه هاي صنعتي يا داشتن BOD5 به طور قابل توجهي پايين تر از فاضلاب خانگي ،سپتيك تانك 6 ميلي گرم در ليتر ساعت است. لوله كاروگيت در مقابل ، Speece و همكاران (1990) ، مقادير SOUR و BOUR 10 و 4 ميلي گرم در ساعت را گزارش كرده اند ، به ترتيب در 20 درجه سانتيگراد. از ميزان جذب اكسيژن ذكر شده در بالا ، به نظر مي رسد كه كل اكسيژن مورد نياز با ماندگاري طولاني ، به ويژه در دما ممكن است بسيار بالا باشد. در اين مورد ، ممكن است از نظر اقتصادي امكان حل شدن چنين غلظت بالاي DO در نقطه سنگزني وجود نداشته باشد و از اين رو امكانات تزريق بايد در بسياري از نقاط در امتداد اين لوله قرار داشته باشد.قابليت انعطاف پذيري اكسيژن در فاضلاب . ، 1977). در هر درجه حرارت مشخص ، حلاليت اكسيژن در فاضلاب با افزايش فشار جو افزايش مي يابد. بنابراين ، مي توان هوادهي يا اكسيژن رساني كارآمدتري را در شبكه هاي فشار نسبت به فاضلاب هاي ثقلي كه جريان تحت فشار جوي است ، به دست آورد. حلاليت اكسيژن با افزايش دما كاهش مي يابد. جدول 2.1 حلاليت اكسيژن خالص و اتمسفر در آب خالص در دما و فشارهاي مختلف را نشان مي دهد.حلاليت اكسيژن بطور قابل توجهي تحت تأثير ناخالصي هاي محلول در فاضلاب به جز نيتروژن نيست (Pomeroy and Lofy، 1977). افزايش محتواي اكسيژن محلول در فاضلاب با تزريق هوا باعث افزايش نيتروژن محلول در فاضلاب مي شود كه در انحلال اكسيژن بيشتر تداخل ايجاد مي كند و در نتيجه كارايي انحلال را كاهش مي دهد. با استفاده از اكسيژن خالص به كاهش اين مشكل كمك مي كند ، تداخل نيتروژن باعث كاهش بازده انتقال در غلظت هاي بالاتر DO ، به ويژه تحت فشارهاي محيطي مي شود. فاضلاب حاوي نيتروژن محلول در مقداري برابر با غلظت اشباع هوا است (تقريباً 15 ميلي گرم در هر 1 در 1 اتمسفر و 20) درجه سانتيگراد) در دماهاي نرمال فاضلاب ، مقدار اكسيژن خالصي كه در تعادل با فشار اتمسفر كاملاً حل مي شود همان مقدار موجود در آب در تعادل با هوا (2/9 ميلي گرم در 1) است ، زيرا فاز گاز از 79٪ نيتروژن تشكيل مي شود. اگر تلاش شود با استفاده از اكسيژن خالص به غلظت هاي بالاتر DO برسيد ، مقداري اكسيژن حل نشده باقي مي ماند و مقداري نيتروژن محلول را از بين مي برد. سلب نيتروژن دو مشكل ايجاد مي كند (Speece و همكاران ، 1990). (i) سرعت انتقال اكسيژن را به دليل رقيق شدن غلظت اكسيژن در فاز گاز توسط نيتروژن محروم كاهش مي دهد و (ب) پتانسيل كارايي جذب اكسيژن را كاهش مي دهد زيرا در صورت دستيابي به غلظت هاي بالاتر DO ، اكسيژن رقيق شده پس از آن بايد هدر رود. . افزايش DO به 30 ميلي گرم در 1 در 25 درجه سانتيگراد و 1 فشار اتمسفر با تزريق منفرد ، باعث كاهش 29 درصدي اكسيژن مي شود ، اگرچه حلاليت اكسيژن در حدود 40 ميلي گرم در 1 است (Pomeroy and Lofy، 1977). اگر اكسيژن بيش از يك مرحله تأمين شود يا با حذف نيتروژن محلول از فاضلاب توسط نيتروژن زدايي ، اين هدر رفت به حداقل مي رسد (Charnock، 1979؛ Shaw، 1980).پتانسيل سلب نيتروژن آب با افزايش فشار كاهش مي يابد (Speece etal. ، 1990). به عنوان مثال ، در فشار 4 اتمسفر ، فاز گاز بايد از 20٪ نيتروژن تشكيل شود ، در حالي كه در فشار محيط 79٪ است. غلظت اكسيژن اشباع در 4 اتمسفر 141 ميلي گرم در 1 دسي بل (تركيب اكسيژن 80٪) خواهد بود ، در حالي كه مقدار متناظر فشار محيط 2/9 ميلي گرم در 1 است (تركيب اكسيژن 20٪). علاوه بر عوامل مورد بحث در بالا ، همچنين به قطر حباب ، طول و قطر لوله و سرعت اصلي بستگي دارد (Cadee، 1984؛ Sewards and Carpenter، 1989)دريچه منهول