Transfer number in fine bubble diffused aeration systems
Critère d'efficacité du transfert d'oxygène des systèmes d'insufflation d'air en fines bulles
Résumé
On the basis of full-scale data from 58 clean water tests performed in 26 activated sludge tanks equipped with fine bubble diffusers and of a theoretical approach, it can be stated that fine bubble aeration systems with total floor coverage arrangement provide higher k(L) values and the lowest spiral liquid circulation. An efficiency criterion for oxygen transfer (N(T)) was defined on the basis of the dimensional analysis. The transfer number N(T) allows to take account of the impact of vertical liquid circulation movements on oxygen transfer. The values of N(T) calculated from the results of full scale nonsteady-state clean water tests vary from 5.3 10(-5) to 9.1 10(-5) and are directly dependent upon the arrangement of air diffusers. It has been evidenced that the highest transfer numbers corresponded to the total floor coverage arrangement and the average calculated N(T) values is 7.7 10(-5), independently of the diffuser density and of the gas velocity, over the ranges studied. The lowest transfer numbers are obtained when the diffusers are located in separate grids, and the transfer number is reduced with increasing air flow rate.
A partir des résultats de 58 mesures de performances d'oxygénation de systèmes d'insufflation d'air en fines bulles effectuées sur 26 sites réels et d'une approche théorique, il a été montré que les couvertures plancher de diffuseurs conduisent aux kLa les plus élevés et aux vitesses de circulation verticales du liquide les plus faibles. Un critère d'efficacité du transfert d'oxygène (N(T)) a été défini à partir de l'analyse dimensionnelle. Le nombre de transfert N(T) permet de rendre compte de l'impact des mouvements de circulation liquide verticale sur le transfert d'oxygène. Les valeurs de N(T) calculées à partir des résultats des essais de réoxygénation varient de 5.3 10(-5) à 9.1 10(-5) et dépendent directement de la disposition des diffuseurs. Il a été montré que les nombres de transfert les plus élevés correspondaient aux couverture plancher et la moyenne des N(T) calculés est de 7.7 10(-5), indépendamment de la densité de diffuseurs et des vitesses de gaz dans les gammes étudiées. Les nombres de transfert les plus faibles sont obtenus pour des configurations modulaires et sont d'autant plus faibles que le débit d'air est élevé.