The dispersed flow model for a biological reactor as applied to the activated sludge process

Authors


Abstract

A theoretical analysis of a dispersed flow biological reactor is presented in which Monod growth kinetics are used to describe the substrate utilization rate and the bacterial growth rate. Different bacterial and substrate dispersion coefficients are taken into account. Approximate perturbation solutions are established for two limiting situations, when the inverse Peclet number ϵ is very small and when it is very large. In the former case the perturbation analysis is singular. These perturbation solutions are compared with the solutions of the numerically integrated equations over a range of parameters corresponding to actual activated sludge systems. The application to the activated sludge system is discussed.

Abstract

On présente une analyse théorique d'un réacteur biologique à débit dispersé et dans lequel on emploie la cinétique de croissance de Monod pour décrire le taux d'utilisation du substrat et celui de la croissance bactérienne. On considère différents coefficients de dispersion des bactéries et du substrat. On a établi des solutions approximatives des perturbations dans le cas de deux situations limitatives, à savoir lorsque le nombre inverse de Péclet(ϵ) est très petit et lorsqu'il est très considérable; dans le premier cas, l'analyse des perturbationes est singulière. On compare les solutions des perturbations avec celles d'équations intégrées numériquement, et ce, pour une échelle de paramètres qui correspond à des systèmes réels de boue activée. On discute l'application des résultats au système de boue activée.

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