Stirred tank reactor with dual impeller Rushton turbine for application of wastewater treatment - Process optimization and CFD simulation

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 76

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-9-3_002

تاریخ نمایه سازی: 3 آبان 1402

چکیده مقاله:

The treatment of industrial wastewater by economical and efficient methods is being explored to improve treatment efficiency and costs. Wastewater treatment via biological methods to reduce carbonaceous matter is common in the form of an activated sludge process (ASP). In the current work, the aerobic decomposition of waste was carried out in a reactor with constant stirring with a Rushton type turbine. The optimum values of the flow rate of air were obtained for two reactor impeller configurations for better waste degradation. The extent of degradation in the stirred tank reactor was studied for different values of impeller clearances. Two configurations, C۱ and C۲, were investigated. It was observed that under a continuous air supply for ۳۶ hours, the impeller configuration C۲ provided ۸۰% degradation compared to ۷۴.۴ % for C۱. Increased values of superficial gas velocity (UG) and impeller speed resulted in decreased degradation due to shear stress on microorganisms for two impeller configurations. The hydrodynamic study confirmed that the impeller configuration C۱ required less power consumption than C۲ for the same operating condition. The k-epsilon turbulent model and the population balance model were used in combination. The models were validated with the experimental results of the hydrodynamic parameters for the values of operating parameters over a considerable range. The forecasting of mass transfer coefficients from different models was compared with practically determined values for the two configurations of impeller positions in the tank.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Shivanand Teli

Chemical Engineering Department, GF’s Gharda Institute of Technology, Khed, India

Sunil Kulkarni

Chemical Engineering Department, GF’s Gharda Institute of Technology, Khed, India

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Gogate, P. R., Pandit, A. B. (۲۰۰۴). A review of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۰۹۳-۰۱۹۱(۰۳)۰۰۰۳۲-۷[۲] Pittoors, E., Guo, Y., Van Hulle, S. W. (۲۰۱۴). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cej.۲۰۱۳.۱۲.۰۶۹[۳] Moussavi, G., Naddafi, K., Mesdaghinia, A., Deshusses, M. A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۹۵۹۳۳۳۲۸۰۸۶۱۸۸۵۶[۴] Nadayil, J., Mohan, D., Dileep, K., Rose, M., Parambi, ...
  • Fuchs, W., Binder, H., Mavrias, G., Braun, R. (۲۰۰۳). Anaerobic ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۴۳-۱۳۵۴(۰۲)۰۰۲۴۶-۴[۶] Walker, G. M., Weatherly, L. R. (۱۹۹۹). Biological activated ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۳۸۵-۸۹۴۷(۹۹)۰۰۱۰۹-۶[۷] Siddique, N. I., Munaim, M. S. A., Wahid, Z. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jclepro.۲۰۱۴.۱۲.۰۳۶[۸] Esteves, B. M., Rodrigues, C. S., Boaventura, R. A., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jenvman.۲۰۱۵.۱۰.۰۰۸[۹] Gargouri, B., Karray, F., Mhiri, N., Aloui, F., Sayadi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jhazmat.۲۰۱۱.۰۲.۰۵۷[۱۰] Kanaujiya, D. K., Pakshirajan, K. (۲۰۲۲). Mass balance and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.biortech.۲۰۲۱.۱۲۶۱۷۲[۱۱] Shen, R., Jing, Y., Feng, J., Zhao, H., Yao, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.biortech.۲۰۲۰.۱۲۴۱۴۶[۱۲] Yadav M., Vivekanand, V. (۲۰۲۱). Combined fungal and bacterial ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.biortech.۲۰۲۰.۱۲۴۵۲۳[۱۳] Azimi, B., Abdollahzadeh–Sharghi, E., Bonakdarpour, B. (۲۰۲۱). Anaerobic–aerobic processes ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.cjche.۲۰۲۰.۱۰.۰۰۶[۱۴] Ayare, S.D., Gogate, P.R. (۲۰۱۹). Sonocatalytic treatment of phosphonate ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ultsonch.۲۰۱۸.۱۰.۰۱۸[۱۵] Jawale, R. H., Gogate, P. R., Pandit, A. B. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ultsonch.۲۰۱۴.۰۱.۰۲۵[۱۶] Samstag, R.W., Wicklein, E.A. (۲۰۱۴). A protocol for optimization ...
  • Do-Quang, Z., Cockx, A., Liné, A., Roustan, M. (۱۹۹۸). Computational ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۰۰۲۲۰۰۵۰۰۱۵[۱۸] Amini, E., Mehrnia, M. R., Mousavi, S. M., Mostoufi, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۲۱/ie۴۰۰۶۳۲y[۱۹] Samstag, R. W., Ducoste, J. J., Griborio, A., Nopens, ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۶۶/wst.۲۰۱۶.۲۴۹[۲۰] Matko, T., Chew, J., Wenk, J., Change, J., Hofman, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.psep.۲۰۲۰.۰۸.۰۱۷[۲۱] Le Moullec, Y., Gentric, C., Potier, O., Leclerc, J. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ces.۲۰۰۹.۰۶.۰۳۵[۲۲] Joshi, J. B. (۲۰۰۱). Computational flow modelling and design ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۰۹-۲۵۰۹(۰۱)۰۰۲۷۳-۱[۲۳] Teli, S. M., Pawar, V. S., Mathpati, C. (۲۰۲۰). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۵۱۵/ijcre-۲۰۱۹-۰۱۷۲[۲۴] Bouaifi, M., Hebrard, G., Bastoul, D., Roustan, M. (۲۰۰۱). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۲۵۵–۲۷۰۱(۰۰)۰۰۱۲۹–X[۲۵] Bouaifi, M., Roustan, M. (۱۹۹۸). Bubble size and mass ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/cjce.۵۴۵۰۷۶۰۳۰۷[۲۶] Devi, T. T., Kumar, B. (۲۰۱۷). Mass transfer and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jestch.۲۰۱۶.۱۱.۰۰۵[۲۷] Komori, S., Murakami, Y. (۱۹۸۸). Turbulent mixing in baffled ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۲۰۵/۰۲۶۳۸۷۶۰۱۵۲۷۲۱۶۱۳[۲۸] Rutherford, K., Lee, K. C., Mahmoudi, S. M. S., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/aic.۶۹۰۴۲۰۲۰۴[۲۹] Tomiyama, A., Celata, G. P., Hosokawa, S., Yoshida, S. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۳۰۱-۹۳۲۲(۰۲)۰۰۰۳۲-۰[۳۰] Roy, S. & Joshi, J. (۲۰۰۸). CFD Study of ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۳۰۱-۹۳۲۲(۰۲)۰۰۰۳۲-۰[۳۱] Miller, D. N. (۱۹۷۴). Scale‐up of agitated vessels gas‐liquid ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/aic.۶۹۰۲۰۰۳۰۳[۳۲] Buffo, M. M., Corrêa, L. J., Esperança, M. N., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.bej.۲۰۱۶.۰۷.۰۰۳[۳۳] Lange, H., Taillandier, P., Riba, J. P. (۲۰۰۱). Effect ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۲/jctb.۴۰۱[۳۴] You, S. T., Raman, A. A. A., Shah, R. ...
  • نمایش کامل مراجع