TY - JOUR ID - TI - Mathematical Model for Calculating Oxygen Mass Transfer Coefficient in Diffused Air Systems اشتقاق نموذج رياضي لحساب معامل الانتقال الكتلي للأوكسجين في الأنظمة ذات التهوية المنتشرة AU - Kossay K. Al-Ahmady, PhD د. قصي كمال الدين الأحمدي PY - 2011 VL - 19 IS - 4 SP - 43 EP - 54 JO - AL-Rafidain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين SN - 18130526 22201270 AB - AbstractThe key element in developing an analytical or mathematical procedure is to determine the main factors that possess potential importance in oxygen transfer process. In this paper, the factors that affect the oxygen mass transfer coefficient (KLa) in activated sludge units are determined. A dimensional analysis procedure is adopted to develop a mathematical model, which can be used for calculating these factors. A very high accurate model with a correlation factor of (98.889 %) is obtained from this analysis. The solution of the model shows that: The main dimensionless groups which controlling the oxygen mass transfer in this units are: Reynolds number, Froude number, the ratio of bubbles diameter to length of its bath in water, the ratio of water depth in the tank to tank length, and the ratio of diffusers area to tank area. Each of the Reynolds number and the ratio of area of diffusers to the area of tank have positive effect on the oxygen mass transfer coefficient. Increasing any of airflow rates, the area of diffusers coverage in the tank and the length of the path of bubbles in water significantly increase the oxygen mass flow rate while this ability can also be increased by decreasing the diameter of bubbles in the system.

الملخصيعد تحديد العوامل المؤثرة على معامل انتقال الأوكسجين الحجمي في وحدات الحمأة المنشطة من أهم الخطوات المطلوبة لبناء نموذج رياضي لحساب هذا المعامل. في هذا البحث تم تحديد مجموعة العوامل المؤثرة على سرعة انتقال الأوكسجين في هذه الوحدات وتم استخدام تقنية التحليل اللابعدي لبناء نموذج رياضي ممثل. اثبت التحليل الرياضي للنموذج المختار انه يمتلك قابلية تمثيل ودقة عالية والتي تمثلت بارتفاع معامل الارتباط (R2) ليصل إلى 98.88 %. كما أمكن تحديد مجموعة المنظومات اللا بعدية التي تؤثر على معامل الانتقال في هذه المنظومات والتي تمثلت بـ: رقم رينولدز، رقم فرود، النسبة بين قطر الفقاعة إلى طول مسارها في الماء، النسبة بين عمق الماء في الحوض إلى طول الحوض، والنسبة بين المساحة الكلية لشبكة المهويات إلى مساحة الخزان الكلية. كذلك اثبت التحليل الرياضي للنتائج أن كلا من رقم رينولدز ونسبة مساحة شبكة المهويات إلى مساحة الخزان يمتلكان تأثيرا ايجابيا على معامل انتقال الأوكسجين. كما تؤدي زيادة كل من كمية الهواء المضخوخ أو مساحة المهويات أو زيادة المسار الذي تقطعه الفقاعة في الماء إلى رفع قيمة معامل الانتقال في حين يؤدي تقليل قطر الفقاعة إلى رفع قيمة هذا المعامل أيضا. ER -