Messung und Modellierung von physikalischen Prozessen in Nachklärbecken
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Kurzfassung
Bei der Dimensionierung von Nachklärbecken (NKB) nach den aktuellen Bemessungsvorschriften werden die beckeninternen Prozesse und die Betriebsweise kaum berücksichtigt, auch wenn diese großen Einfluss auf eine wirksame Abscheidung besitzen. Die Strömungs- und lónzentrationsverteilungen eines NKB können anhand vonIN SITU, hochauflösenden Geschwindigkeits- und Konzentrations messungen detailliert beobachtet werden. Die gewonnenen Messdaten liefern die Grundlage zur Kalibrierung und Validierung eines numerischen Nachklärbecknmodells. Mit diesem Modell kann die Geometrie und die Betriebsweise des NKB optimiert werden. Mit einer guten Einlaufgeometrie und angepassten Rücklaufschlammförderung kann die Beckenleistung wesentlich gesteigert werden. Dieser Beitrag behandelt Ultraschall Doppler Geschwindigkeitsmessungen und optische Konzentrationsmessungen in einem NKB auf der Kläranlage Graz. Die Untersuchungen zeigeninteressante Details im Hinblick auf die Strömungsvorgänge und Turbulenzen sowie die Veränderungen der Schlammoberfläche und den Feststofftransport im untersuchten NKB. Mit Hilfe eines numerischen Simulationsmodells erfolgte im zweiten Schritt die Abbildung und Analyse der Systemverhältnisse.
Measuring and modelling physical processes in Secondary Settling Tanks
Summary
In the design of Secondary Settling Tanks (SST) the detailed inner hydrodynamic behaviour and the operation parameters are still often poorly addressed. Coupled fine scale flow and concentration measurement in operating tanks can give more insight into the interconnected flow and concentration pattern, furthermore, provide validation data for advanced numerical models. The latter can serve then as design tool to optimize the performance by finding proper tank geometry, sludge recycling ratio etc. This paper presents the first results of such an investigation of one of the SSTs at the Waste Water Treatment Plant of Graz. Acoustic Doppler velocity and optical turbidity measurements gave both overall information and novel details on the wavy character of the sludge-water interface. FLUENT-based axisymmetric flow and coupled activated sludge transport modelling could then reasonably reproduce measured distributions and patterns, promising for future modelling in order to reach enhanced performance.
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