BioWin应用贴士之曝气头参数设定

标准氧传质效率(Standard Oxygen Transfer Efficiency (SOTE))是在标准温度(20摄氏度)和气压(大气压强为101.5kPa)下,氧气的传质效率。所以SOTE与温度和压强并无关系,而是一个关于单个曝气头空气流量的函数,而单个曝气头空气流量是由k1、k2以及Y这三个参数决定。所以为了准确的模拟曝气量,需要用户输入准确的这三个参数的数据。下面就介绍如何在BioWin中确定这三个参数值。


第一步,用户可以为每一个生物反应器设置一个SOTE与池深之比关于单个曝气头空气流速的函数曲线图(作图方法见文末附件)。
第二步,将曝气头生产厂家给出的SOTE数据导入第一步所作的图中,并且以曝气头厂家提供数据为基础,选择大体适合此类型曝气头的k1、k2以及Y的数值 (双击目标单元>"运行"界面>点击"模型参数"),以此为基础进行稳态模拟。
第三步,根据模拟的曲线与实际曲线的差别,调整k1、k2以及Y这三个参数,使得BioWin模拟出的SOTE曲线能够与实际的曲线相吻合。调整的准则为,Y值会影响曲线的弧度,k1和k2会影响曲线的整体高度,并且相对于k2,由k1引入的曝气头密度对整体曲线的影响更大。需要注意的是,只有进行稳态模拟之后,每一次调整参数对模拟曲线的影响才会显示出来。

另外,BioWin图中X轴数据单位为单个曝气头的空气流量,用户需要对自己的数据进行核对,以保证单位统一。

除了曝气头参数,用户也需要根据池体深度以及曝气头自身高度,确定是否需要调整有效饱和深度比例(Fractional effective saturation depth (Fed))。用户可以在项目>模型参数设置>其他>曝气一栏中对该参数进行修改。

BioWin模拟的空气流速相比厂家给出的值,也许会偏高,也就是说BioWin的模拟值更为保守,这是因为BioWin反应器中氧气占溢气体积比默认值为18.8%,而很多厂家计算时设定该比例为21%,这一参数将会用于计算溶解氧在液体中的饱和浓度,其取值越高溶解氧饱和浓度越高,越有利于氧传质,所以达到一定溶解氧浓度所需空气流速就会降低。用户可以在项目>模型参数设置>其他>曝气一栏中对该参数进行修改。


附件:SOTE曲线图作图步骤
1. 右键单击想要作图的反应器单元,从弹出菜单中选择添加到图表库>表
2. 从弹出窗口中选择SOTE界面
3. 用户可以指定曝气头覆盖率,分别绘制不同曝气头覆盖率条件下的SOTE曲线图。4. 用户也可以指定每条曲线上用于作图的数据点的个数.
5. 最后点击所选择的图,再点击关闭,完成制图过程。

这样,SOTE曲线图就已经添加到了BioWin图表库中。