Számolja ki a kevert folyadék illékony felfüggesztett szilárd anyagait (MLVSS) szennyvízkezelő telepek számára TSS és VSS százalékos arány vagy FSS módszerek segítségével. Lényeges az aktivált iszap folyamatának nyomon követéséhez és irányításához.
Kiszámítja a kevert folyadék illékony felfüggesztett szilárd anyagait (MLVSS) szennyvízkezelési folyamatokhoz
VSS Százalék Módszer
A kevert folyadék illékony felfüggesztett szilárd anyag (MLVSS) egy kulcsfontosságú paraméter a szennyvízkezelésben, amely a felfüggesztett szilárd anyagok szerves részét képviseli az aerációs tartályban.
Az MLVSS-t az aktív biomassza mennyiségének meghatározására használják a rendszerben, ami kulcsfontosságú a biológiai kezelési folyamatok nyomon követéséhez és irányításához.
Az MLVSS kiszámítható a TSS VSS százalékának felhasználásával vagy a rögzített felfüggesztett szilárd anyag (FSS) levonásával az összes felfüggesztett szilárd anyagból (TSS).
A Kevert Folyadék Illékony Felfüggesztett Szilárd Anyagok (MLVSS) számító egy alapvető eszköz a szennyvízkezelő üzemek üzemeltetői, környezetmérnökök és kutatók számára, akik aktivált iszap folyamatokkal dolgoznak. Az MLVSS a felfüggesztett szilárd anyagok szerves frakcióját képviseli az aerációs tartályokban, és kritikus paraméter a biológiai kezelés hatékonyságának nyomon követésére. Ez a számító egy egyszerű, pontos módszert biztosít az MLVSS értékek meghatározására, akár a Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok (TSS) és a Volatilis Felfüggesztett Szilárd Anyagok százalékos arányának (VSS%) alapján, akár a TSS és a Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok (FSS) mérése alapján.
Az MLVSS megfelelő nyomon követése segít optimalizálni a kezelési folyamatokat, csökkenteni a működési költségeket és biztosítani a kibocsátási minőségi normák betartását. Az MLVSS szint megfelelő fenntartásával a szennyvízkezelő létesítmények optimális biológiai tápanyag eltávolítást érhetnek el, minimalizálhatják a iszapképződést és javíthatják az általános kezelési teljesítményt.
Az MLVSS két alapvető módszerrel számítható, mindkettőt támogatja ez a számító:
Az első módszer az MLVSS-t a Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok (TSS) koncentrációja és a Volatilis Felfüggesztett Szilárd Anyagok (VSS%) százalékos arányának felhasználásával számítja:
Ahol:
A második módszer az MLVSS-t a Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok (FSS) levonásával számítja a Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok (TSS) értékéből:
Ahol:
Mindkét módszer ugyanazt az eredményt adja, ha a mérések pontosak, mivel a VSS és FSS a TSS kiegészítő összetevői:
Adja meg a Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok (TSS) értékét: Írja be a mért TSS értéket mg/L-ben.
Válassza ki a Számítási Módszert:
Adja meg a További Paramétert:
Nézze meg az Eredményeket: A számító automatikusan megjeleníti a kiszámított MLVSS értéket mg/L-ben.
Képlet Megjelenítése: Az eredmény alatt láthatja a használt képletet és a számítási lépéseket.
A számító a következő ellenőrzéseket végzi el a felhasználói bemeneteken:
Ha bármelyik ellenőrzés nem teljesül, egy hibaüzenet útmutatást ad a bemenet javításához.
Az MLVSS a felfüggesztett szilárd anyagok szerves frakcióját képviseli az aktivált iszap folyamat aerációs tartályában. Ez a mérték a biológiai szerves anyag és tápanyag lebontásáért felelős aktív biomassza (mikroorganizmusok) proxy mérése.
Az MLVSS és MLSS (Kevert Folyadék Felfüggesztett Szilárd Anyagok) aránya általában 0,65 és 0,85 (65-85%) között mozog a hagyományos aktivált iszap rendszerekben, változásokkal az influens jellemzőitől, a kezelési folyamattól és a működési körülményektől függően.
Az MLVSS koncentráció kulcsfontosságú paraméter a következők kiszámításához:
Az MLVSS nyomon követése kulcsfontosságú az optimális biológiai kezelési körülmények fenntartásához. Az üzemeltetők az MLVSS adatokat használják:
F/M Arány Beállítása: Az MLVSS koncentrációjának a bejövő szerves terheléshez (BOD vagy COD) viszonyított ellenőrzésével az üzemeltetők fenntarthatják a kívánt F/M arányt az optimális kezelési hatékonyság érdekében.
Iszap Életkor Kezelése: Az MLVSS mérések segítenek meghatározni a megfelelő elpocsékolási arányt a célzott szilárd megtartási idő (SRT) fenntartásához.
Aeráció Optimalizálása: Az MLVSS szintek tájékoztatják az oxigénigény számításokat, lehetővé téve az energiatakarékos aerációs vezérlést.
Biomassza Egészségének Nyomon Követése: Az MLVSS vagy MLVSS/MLSS arány hirtelen változásai problémákat jelezhetnek a biomassza életképességével vagy a folyamat gátlásával kapcsolatban.
A Tápanyag-mikroorganizmus (F/M) arány a következőképpen számítható:
Egy kezelőüzemben:
Az F/M arány a következő lenne:
A környezetmérnökök és kutatók az MLVSS adatokat használják:
Folyamat Tervezése: Aerációs tartályok és másodlagos ülepedők méretezése a célzott MLVSS koncentrációk alapján.
Kinetikai Tanulmányok: A biológiai lebontási sebességek és mikrobiális növekedési paraméterek meghatározása.
Folyamatmodellezés: Aktivált iszap modellek kalibrálása a folyamat szimulációja és optimalizálása érdekében.
Technológiai Értékelés: Különböző kezelési technológiák vagy működési stratégiák teljesítményének összehasonlítása.
Az MLVSS nyomon követése támogatja a környezetvédelmi szabályozásoknak való megfelelést az alábbiak révén:
Megfelelő Kezelés Biztosítása: Az MLVSS szintek megfelelő fenntartása segít elérni a szükséges kibocsátási minőséget.
Folyamatellenőrzés Dokumentálása: Az MLVSS adatok bizonyítják a megfelelő folyamatellenőrzést a szabályozó ügynökségek számára.
Megfelelőségi Problémák Hibakeresése: Az MLVSS trendek segíthetnek az effluent minőségi problémák okainak azonosításában.
Bár az MLVSS széles körben használt, más paraméterek is nyújthatnak kiegészítő vagy alternatív információkat a biomasszáról a szennyvízkezelés során:
ATP (Adenozin-trifoszfát): Közvetlen mérést biztosít az aktív biomasszáról a sejtek energiahordozóinak mennyiségének meghatározásával.
DNS Kvantifikáció: Pontos mérést kínál a mikrobiális biomasszáról a nukleinsavak kvantifikálásával.
Respirometria: Az oxigénfelvételi sebesség (OUR) mérésével közvetlenül értékeli a biológiai aktivitást.
FISH (Fluoreszcens In Situ Hibridizáció): Lehetővé teszi a specifikus mikrobiális populációk azonosítását és kvantifikálását.
COD Frakcionálás: Jellemzi a biomasszában található különböző biológiailag lebomló frakciókat.
Ezek az alternatívák pontosabb információkat nyújthatnak, de általában bonyolultabb berendezést és szakértelmet igényelnek a viszonylag egyszerű MLVSS teszthez képest.
Az illékony felfüggesztett szilárd anyagok mérésének koncepciója, mint a biológiai aktivitás mutatója a szennyvízkezelésben, párhuzamosan fejlődött az aktivált iszap folyamatok kifejlesztésével:
20. Század Eleje: Az aktivált iszap folyamatot az 1910-es években fejlesztették ki Ardern és Lockett által Manchesterben, Angliában. A kezdeti folyamatellenőrzés elsősorban vizuális megfigyeléseken és ülepedési teszteken alapult.
1930-as évek - 1940-es évek: Ahogy a mikrobiális folyamatok megértése javult, a kutatók elkezdték megkülönböztetni a szerves (illékony) és szervetlen (fix) felfüggesztett szilárd anyagok frakcióit.
1950-es évek - 1960-as évek: Az MLVSS standard paraméterré vált az aktivált iszap rendszerekben a biomassza mennyiségének kvantifikálására, a módszereket pedig olyan publikációkban standardizálták, mint a "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater".
1970-es évek - 1980-as évek: Az MLVSS és a kezelési teljesítmény közötti kapcsolatot széleskörűen tanulmányozták, ami tervezési és működési irányelvekhez vezetett a F/M arány és SRT paraméterek alapján.
1990-es évek - Jelen: A mikrobiális ökológia és anyagcsere fejlettebb megértése bonyolultabb modellekhez és vezérlési stratégiákhoz vezetett, bár az MLVSS alapvető paraméter maradt egyszerűsége és megbízhatósága miatt.
Ma, míg fejlettebb technikák léteznek a biomassza jellemzésére, az MLVSS továbbra is széles körben használt a szennyvízkezelési műveletek során, mivel praktikus, a teljesítménnyel való jól meghatározott korrelációkat mutat, és viszonylag egyszerű analitikai eljárást igényel.
Íme néhány példa arra, hogyan lehet kiszámítani az MLVSS-t különböző programozási nyelveken:
1' Excel képlet az MLVSS számításához VSS százalékos módszerrel
2Function MLVSS_from_VSS_Percentage(TSS As Double, VSS_Percentage As Double) As Double
3 ' Bemenetek ellenőrzése
4 If TSS < 0 Or VSS_Percentage < 0 Or VSS_Percentage > 100 Then
5 MLVSS_from_VSS_Percentage = CVErr(xlErrValue)
6 Exit Function
7 End If
8
9 ' MLVSS kiszámítása
10 MLVSS_from_VSS_Percentage = TSS * (VSS_Percentage / 100)
11End Function
12
13' Excel képlet az MLVSS számításához FSS módszerrel
14Function MLVSS_from_FSS(TSS As Double, FSS As Double) As Double
15 ' Bemenetek ellenőrzése
16 If TSS < 0 Or FSS < 0 Or FSS > TSS Then
17 MLVSS_from_FSS = CVErr(xlErrValue)
18 Exit Function
19 End If
20
21 ' MLVSS kiszámítása
22 MLVSS_from_FSS = TSS - FSS
23End Function
24
1def calculate_mlvss_from_vss_percentage(tss, vss_percentage):
2 """
3 MLVSS számítása TSS és VSS százalék alapján
4
5 Args:
6 tss (float): Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
7 vss_percentage (float): VSS százalék (0-100)
8
9 Returns:
10 float: MLVSS mg/L-ben
11 """
12 # Bemenetek ellenőrzése
13 if tss < 0 or vss_percentage < 0 or vss_percentage > 100:
14 raise ValueError("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek pozitívnak kell lennie, és a VSS%-nak 0-100 között kell lennie")
15
16 # MLVSS kiszámítása
17 return tss * (vss_percentage / 100)
18
19def calculate_mlvss_from_fss(tss, fss):
20 """
21 MLVSS számítása TSS és FSS alapján
22
23 Args:
24 tss (float): Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
25 fss (float): Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
26
27 Returns:
28 float: MLVSS mg/L-ben
29 """
30 # Bemenetek ellenőrzése
31 if tss < 0 or fss < 0:
32 raise ValueError("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek és FSS-nek pozitívnak kell lennie")
33 if fss > tss:
34 raise ValueError("Érvénytelen bemenet: Az FSS nem lehet nagyobb, mint a TSS")
35
36 # MLVSS kiszámítása
37 return tss - fss
38
1/**
2 * MLVSS számítása TSS és VSS százalék alapján
3 * @param {number} tss - Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
4 * @param {number} vssPercentage - VSS százalék (0-100)
5 * @returns {number} MLVSS mg/L-ben
6 */
7function calculateMlvssFromVssPercentage(tss, vssPercentage) {
8 // Bemenetek ellenőrzése
9 if (tss < 0 || vssPercentage < 0 || vssPercentage > 100) {
10 throw new Error("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek pozitívnak kell lennie, és a VSS%-nak 0-100 között kell lennie");
11 }
12
13 // MLVSS kiszámítása
14 return tss * (vssPercentage / 100);
15}
16
17/**
18 * MLVSS számítása TSS és FSS alapján
19 * @param {number} tss - Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
20 * @param {number} fss - Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
21 * @returns {number} MLVSS mg/L-ben
22 */
23function calculateMlvssFromFss(tss, fss) {
24 // Bemenetek ellenőrzése
25 if (tss < 0 || fss < 0) {
26 throw new Error("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek és FSS-nek pozitívnak kell lennie");
27 }
28 if (fss > tss) {
29 throw new Error("Érvénytelen bemenet: Az FSS nem lehet nagyobb, mint a TSS");
30 }
31
32 // MLVSS kiszámítása
33 return tss - fss;
34}
35
1public class MlvssCalculator {
2 /**
3 * MLVSS számítása TSS és VSS százalék alapján
4 *
5 * @param tss Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
6 * @param vssPercentage VSS százalék (0-100)
7 * @return MLVSS mg/L-ben
8 * @throws IllegalArgumentException ha a bemenetek érvénytelenek
9 */
10 public static double calculateMlvssFromVssPercentage(double tss, double vssPercentage) {
11 // Bemenetek ellenőrzése
12 if (tss < 0 || vssPercentage < 0 || vssPercentage > 100) {
13 throw new IllegalArgumentException("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek pozitívnak kell lennie, és a VSS%-nak 0-100 között kell lennie");
14 }
15
16 // MLVSS kiszámítása
17 return tss * (vssPercentage / 100);
18 }
19
20 /**
21 * MLVSS számítása TSS és FSS alapján
22 *
23 * @param tss Teljes Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
24 * @param fss Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok mg/L-ben
25 * @return MLVSS mg/L-ben
26 * @throws IllegalArgumentException ha a bemenetek érvénytelenek
27 */
28 public static double calculateMlvssFromFss(double tss, double fss) {
29 // Bemenetek ellenőrzése
30 if (tss < 0 || fss < 0) {
31 throw new IllegalArgumentException("Érvénytelen bemenet: A TSS-nek és FSS-nek pozitívnak kell lennie");
32 }
33 if (fss > tss) {
34 throw new IllegalArgumentException("Érvénytelen bemenet: Az FSS nem lehet nagyobb, mint a TSS");
35 }
36
37 // MLVSS kiszámítása
38 return tss - fss;
39 }
40}
41
Egy szennyvízkezelő üzem üzemeltetője a következőket méri:
A VSS százalékos módszer használatával: MLVSS = 3,500 mg/L × (75% ÷ 100) = 2,625 mg/L
Ugyanaz az üzemeltető a következőket méri:
Az FSS módszer használatával: MLVSS = 3,500 mg/L - 875 mg/L = 2,625 mg/L
Egy üzemeltető észreveszi, hogy az MLVSS/MLSS arány az elmúlt hónapban 0,75-ről 0,60-ra csökkent:
Ez a csökkenés jelezheti:
Az üzemeltetőnek meg kell vizsgálnia az okokat, és ennek megfelelően módosítania kell a folyamatot.
Az MLVSS (Kevert Folyadék Illékony Felfüggesztett Szilárd Anyagok) a felfüggesztett szilárd anyagok szerves frakcióját képviseli egy aktivált iszap folyamatban. Fontos, mert mutatóként szolgál az aktív biomassza (mikroorganizmusok) szempontjából, amelyek a szennyvíz kezeléséért felelősek. Az MLVSS nyomon követése segít optimalizálni a kezelési hatékonyságot, kontrollálni az iszapképződést és biztosítani a megfelelő biológiai tápanyag eltávolítást.
Az MLSS (Kevert Folyadék Felfüggesztett Szilárd Anyagok) a felfüggesztett szilárd anyagok teljes koncentrációját méri az aerációs tartályban, beleértve a szerves (illékony) és szervetlen (fix) anyagokat is. Az MLVSS csak az MLSS volatilis (szerves) részét méri, amely jobban reprezentálja az aktív biomasszát. A kapcsolat a következő: MLSS = MLVSS + MLFSS (Kevert Folyadék Fix Felfüggesztett Szilárd Anyagok).
Hagyományos aktivált iszap rendszerekben az MLVSS/MLSS arány általában 0,65 és 0,85 (65-85%) között mozog. Az alacsonyabb arányok magas szervetlen tartalomra vagy az inert szilárd anyagok felhalmozódására utalhatnak, míg a magasabb arányok túlnyomórészt szerves biomasszát jeleznek. Az arány változhat az influens jellemzőitől, a kezelési folyamattól és a működési körülményektől függően.
Az MLVSS-t egy kétlépcsős folyamat során mérik:
Ez az eljárás standardizált olyan módszerekben, mint a Standard Methods 2540E vagy az EPA Method 160.4.
Az optimális MLVSS koncentrációk a folyamat típusától függően változnak:
A megfelelő koncentráció a tervezési paraméterektől, a kezelési céloktól és a működési körülményektől függ.
Az MLVSS a Tápanyag-mikroorganizmus (F/M) arány számításának nevezője:
F/M Arány = Bejövő BOD Terhelés (kg/nap) ÷ MLVSS a Rendszerben (kg)
A magasabb MLVSS koncentrációk alacsonyabb F/M arányokat eredményeznek, elősegítve az endogén légzést és a jobb iszap ülepedést. Az alacsonyabb MLVSS koncentrációk magasabb F/M arányokat eredményeznek, amelyek filamentus növekedést és rossz ülepedést okozhatnak, ha túl magasak.
Az MLVSS csökkenése a következőkből adódhat:
Igen, a túlzottan magas MLVSS problémákat okozhat, beleértve:
Az MLVSS elemzést ideálisan 2 órán belül el kell kezdeni a mintavétel után, hogy megakadályozzák a biológiai aktivitásból adódó változásokat. Ha az azonnali elemzés nem lehetséges, a mintákat 4°C-on hűteni kell legfeljebb 24 órán keresztül. Hosszabb tárolás esetén a mintákat kénsavval kell megőrizni pH < 2 értékig és hűteni, bár ez nem ideális az MLVSS meghatározásához.
A hőmérséklet többféleképpen befolyásolja az MLVSS-t:
Az üzemeltetőknek gyakran szezonálisan kell módosítaniuk a pocsékolási arányokat a célzott MLVSS koncentrációk fenntartásához.
Water Environment Federation. (2018). Operation of Water Resource Recovery Facilities, 7th Edition. McGraw-Hill Education.
Metcalf & Eddy, Inc. (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th Edition. McGraw-Hill Education.
American Public Health Association, American Water Works Association, & Water Environment Federation. (2017). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 23rd Edition.
Jenkins, D., Richard, M. G., & Daigger, G. T. (2003). Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking, Foaming, and Other Solids Separation Problems, 3rd Edition. CRC Press.
U.S. Environmental Protection Agency. (2021). Wastewater Technology Fact Sheet: Activated Sludge Process. EPA 832-F-00-016.
Grady, C. P. L., Daigger, G. T., Love, N. G., & Filipe, C. D. M. (2011). Biological Wastewater Treatment, 3rd Edition. CRC Press.
Water Environment Research Foundation. (2003). Methods for Wastewater Characterization in Activated Sludge Modeling. WERF Report 99-WWF-3.
Henze, M., van Loosdrecht, M. C. M., Ekama, G. A., & Brdjanovic, D. (2008). Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design. IWA Publishing.
Próbálja ki MLVSS számítónkat még ma, hogy optimalizálja a szennyvízkezelési folyamatok nyomon követését és ellenőrzését!
Fedezzen fel több olyan eszközt, amely hasznos lehet a munkafolyamatához