Atık su arıtma tesislerinde Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Madde (MLVSS) hesaplamak için TSS ve VSS yüzdesi veya FSS yöntemlerini kullanın. Aktive çamur süreci izleme ve kontrolü için gereklidir.
Atık su arıtma süreçleri için Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Maddeleri (MLVSS) hesaplayın
VSS Yüzdesi Yöntemi Kullanarak
Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Maddeler (MLVSS), havalandırma tankındaki askıda katı maddelerin organik kısmını temsil eden atık su arıtımında önemli bir parametredir.
MLVSS, sistemdeki aktif biyokütle miktarını belirlemek için kullanılır, bu da biyolojik arıtma süreçlerini izlemek ve kontrol etmek için kritik öneme sahiptir.
MLVSS, TSS'nin VSS yüzdesi kullanılarak veya Toplam Askıda Katı Maddeler (TSS) ile Sabit Askıda Katı Maddeler (FSS) çıkarılarak hesaplanabilir.
Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Maddeler (MLVSS) hesaplayıcı, atık su arıtma tesisi operatörleri, çevre mühendisleri ve aktif çamur süreçleriyle çalışan araştırmacılar için önemli bir araçtır. MLVSS, havalandırma tanklarındaki askıda katıların organik kısmını temsil eder ve biyolojik arıtım verimliliğini izlemek için kritik bir parametre olarak hizmet eder. Bu hesaplayıcı, toplam askıda katı maddeler (TSS) ve uçucu askıda katı maddeler yüzdesi (VSS%) veya TSS ve sabit askıda katı maddeler (FSS) ölçümlerine dayalı olarak MLVSS değerlerini belirlemek için basit ve doğru bir yöntem sağlar.
Doğru MLVSS izleme, arıtım süreçlerini optimize etmeye, işletme maliyetlerini azaltmaya ve deşarj kalitesi standartlarına uyumu sağlamaya yardımcı olur. Uygun MLVSS seviyelerini koruyarak, atık su arıtma tesisleri optimal biyolojik besin giderimi, çamur üretimini en aza indirme ve genel arıtım performansını artırma hedeflerine ulaşabilirler.
MLVSS, bu hesaplayıcı tarafından desteklenen iki ana yöntemle hesaplanabilir:
İlk yöntem, toplam askıda katı maddeler (TSS) konsantrasyonu ve uçucu askıda katı maddeler yüzdesi (VSS%) kullanarak MLVSS hesaplar:
Burada:
İkinci yöntem, sabit askıda katı maddeler (FSS) toplam askıda katı maddelerden (TSS) çıkartarak MLVSS hesaplar:
Burada:
Her iki yöntem de doğru ölçümler yapıldığında aynı sonucu verir, çünkü VSS ve FSS, TSS'nin tamamlayıcı bileşenleridir:
Toplam Askıda Katı Maddeler (TSS) Girin: Ölçülen TSS değerini mg/L cinsinden girin.
Hesaplama Yöntemini Seçin:
Ek Parametreyi Girin:
Sonuçları Görüntüleyin: Hesaplayıcı, otomatik olarak hesaplanan MLVSS değerini mg/L cinsinden gösterecektir.
Formül Görselleştirmesi: Sonucun altında kullanılan formülü ve hesaplama adımlarını göreceksiniz.
Hesaplayıcı, kullanıcı girdileri üzerinde aşağıdaki doğrulamaları gerçekleştirir:
Herhangi bir doğrulama başarısız olursa, bir hata mesajı girişi düzeltmenize yardımcı olacaktır.
MLVSS, aktif çamur sürecinin havalandırma tankındaki askıda katıların organik kısmını temsil eder. Bu, atık suyun organik madde ve besinlerin biyolojik olarak parçalanmasından sorumlu aktif biyokütle (mikroorganizmalar) için bir proxy ölçüm olarak hizmet eder.
MLVSS ile MLSS (Karışık Sıvı Askıda Katı Maddeler) oranı, genellikle geleneksel aktif çamur sistemlerinde %0.65 ile %0.85 (65-85%) arasında değişir ve bu oran, giriş özelliklerine, arıtım sürecine ve işletim koşullarına bağlı olarak değişiklik gösterebilir.
MLVSS konsantrasyonu, aşağıdaki hesaplamalarda anahtar bir parametre olarak kullanılır:
MLVSS izleme, optimal biyolojik arıtım koşullarını korumak için kritik öneme sahiptir. Tesis operatörleri, MLVSS verilerini kullanarak:
F/M Oranını Ayarlama: MLVSS konsantrasyonunu gelen organik yük (BOD veya COD) ile karşılaştırarak, optimal arıtım verimliliği için istenen F/M oranını koruyabilirler.
Çamur Yaşını Yönetme: MLVSS ölçümleri, hedef katıların tutulma süresini (SRT) korumak için uygun atık oranını belirlemeye yardımcı olur.
Havalandırmayı Optimize Etme: MLVSS seviyeleri, oksijen talebi hesaplamalarını bilgilendirerek enerji verimli havalandırma kontrolüne olanak tanır.
Biyokütle Sağlığını İzleme: MLVSS veya MLVSS/MLSS oranındaki ani değişiklikler, biyokütle canlılığı veya süreç engellemesi ile ilgili sorunları gösterebilir.
Besin-Mikroorganizma (F/M) oranı şu şekilde hesaplanır:
Bir arıtma tesisi için:
F/M oranı şöyle hesaplanır:
Çevre mühendisleri ve araştırmacılar, MLVSS verilerini:
Süreç Tasarımı: Hedef MLVSS konsantrasyonlarına dayalı olarak havalandırma tankları ve ikincil çözücüler boyutlandırma.
Kinetik Çalışmalar: Biyolojik parçalanma oranlarını ve mikropların büyüme parametrelerini belirleme.
Süreç Modelleme: Süreç simülasyonu ve optimizasyonu için aktif çamur modellerini kalibre etme.
Teknoloji Değerlendirmesi: Farklı arıtım teknolojilerinin veya işletim stratejilerinin performansını karşılaştırma.
MLVSS izleme, çevresel düzenlemelere uyumu destekler:
Doğru Arıtımı Sağlama: Uygun MLVSS seviyelerini korumak, gerekli deşarj kalitesine ulaşmaya yardımcı olur.
Süreç Kontrolünü Belgeleme: MLVSS verileri, düzenleyici ajanslara uygun süreç kontrolünü gösterir.
Uyumsuzluk Sorunlarını Giderme: MLVSS eğilimleri, deşarj kalitesi sorunlarının nedenlerini belirlemeye yardımcı olabilir.
MLVSS yaygın olarak kullanılsa da, atık su arıtımında biyokütle hakkında tamamlayıcı veya alternatif bilgiler sağlayabilecek diğer parametreler vardır:
ATP (Adenozin Trifosfat): Aktif biyokütlenin doğrudan ölçümünü sağlayarak hücresel enerji taşıyıcılarını nicelendirir.
DNA Quantifikasyonu: Nükleik asit nicelendirmesi yoluyla mikrobiyal biyokütlenin kesin ölçümünü sunar.
Respirometri: Biyolojik aktiviteyi doğrudan değerlendirmek için oksijen tüketim oranını (OUR) ölçer.
FISH (Fluoresan İki Boyutlu Hibridizasyon): Belirli mikrobiyal popülasyonların tanımlanması ve nicelendirilmesi için olanak tanır.
COD Fraksiyonlama: Biyokütledeki farklı biyolojik olarak parçalanabilir fraksiyonları karakterize eder.
Bu alternatifler daha spesifik bilgiler sağlayabilir, ancak genellikle nispeten basit MLVSS testine kıyasla daha sofistike ekipman ve uzmanlık gerektirir.
Uçucu askıda katı maddelerin biyolojik aktivite göstergesi olarak ölçülmesi kavramı, aktif çamur süreçlerinin gelişimiyle birlikte evrildi:
20. Yüzyılın Başları: Aktif çamur süreci, 1910'larda Ardern ve Lockett tarafından İngiltere'nin Manchester şehrinde geliştirildi. İlk süreç kontrolü, esasen görsel gözlemler ve çökme testlerine dayanıyordu.
1930'lar-1940'lar: Mikropların süreçlerini anlama arttıkça, araştırmacılar uçucu (organik) ve inorganik (sabit) askıda katı maddelerin ayrımını yapmaya başladılar.
1950'ler-1960'lar: MLVSS, aktif çamur sistemlerinde biyokütleyi nicelendirmek için standart bir parametre olarak ortaya çıktı ve "Su ve Atık Su İncelemesi için Standart Yöntemler" gibi yayınlarda yöntemler standartlaştırıldı.
1970'ler-1980'ler: MLVSS ile arıtım performansı arasındaki ilişki kapsamlı bir şekilde incelendi ve F/M oranı ve SRT gibi parametrelere dayalı tasarım ve operasyon kılavuzları geliştirildi.
1990'lar-Günümüz: Mikrobiyal ekoloji ve metabolizma konusundaki gelişmiş anlayış, daha sofistike modeller ve kontrol stratejilerine yol açtı, ancak MLVSS, basitliği ve güvenilirliği nedeniyle temel bir parametre olarak kalmaya devam etti.
Bugün, daha gelişmiş teknikler biyokütleyi karakterize etmek için mevcut olsa da, MLVSS, pratikliği, performans ile kurulan ilişkileri ve nispeten basit analitik prosedürü nedeniyle atık su arıtma işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
İşte farklı programlama dilleri kullanarak MLVSS hesaplamanın örnekleri:
1' VSS yüzdesi kullanarak MLVSS hesaplama için Excel formülü
2Function MLVSS_from_VSS_Percentage(TSS As Double, VSS_Percentage As Double) As Double
3 ' Girdileri doğrula
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'i hesapla
10 MLVSS_from_VSS_Percentage = TSS * (VSS_Percentage / 100)
11End Function
12
13' FSS kullanarak MLVSS hesaplama için Excel formülü
14Function MLVSS_from_FSS(TSS As Double, FSS As Double) As Double
15 ' Girdileri doğrula
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'i hesapla
22 MLVSS_from_FSS = TSS - FSS
23End Function
24
1def calculate_mlvss_from_vss_percentage(tss, vss_percentage):
2 """
3 TSS ve VSS yüzdesi kullanarak MLVSS hesapla
4
5 Args:
6 tss (float): Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
7 vss_percentage (float): VSS yüzdesi (0-100)
8
9 Returns:
10 float: MLVSS mg/L cinsinden
11 """
12 # Girdileri doğrula
13 if tss < 0 or vss_percentage < 0 or vss_percentage > 100:
14 raise ValueError("Geçersiz girdi: TSS pozitif olmalı ve VSS% 0-100 arasında olmalıdır")
15
16 # MLVSS'i hesapla
17 return tss * (vss_percentage / 100)
18
19def calculate_mlvss_from_fss(tss, fss):
20 """
21 TSS ve FSS kullanarak MLVSS hesapla
22
23 Args:
24 tss (float): Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
25 fss (float): Sabit Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
26
27 Returns:
28 float: MLVSS mg/L cinsinden
29 """
30 # Girdileri doğrula
31 if tss < 0 or fss < 0:
32 raise ValueError("Geçersiz girdi: TSS ve FSS pozitif olmalıdır")
33 if fss > tss:
34 raise ValueError("Geçersiz girdi: FSS TSS'yi geçemez")
35
36 # MLVSS'i hesapla
37 return tss - fss
38
1/**
2 * TSS ve VSS yüzdesi kullanarak MLVSS hesapla
3 * @param {number} tss - Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
4 * @param {number} vssPercentage - VSS yüzdesi (0-100)
5 * @returns {number} MLVSS mg/L cinsinden
6 */
7function calculateMlvssFromVssPercentage(tss, vssPercentage) {
8 // Girdileri doğrula
9 if (tss < 0 || vssPercentage < 0 || vssPercentage > 100) {
10 throw new Error("Geçersiz girdi: TSS pozitif olmalı ve VSS% 0-100 arasında olmalıdır");
11 }
12
13 // MLVSS'i hesapla
14 return tss * (vssPercentage / 100);
15}
16
17/**
18 * TSS ve FSS kullanarak MLVSS hesapla
19 * @param {number} tss - Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
20 * @param {number} fss - Sabit Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
21 * @returns {number} MLVSS mg/L cinsinden
22 */
23function calculateMlvssFromFss(tss, fss) {
24 // Girdileri doğrula
25 if (tss < 0 || fss < 0) {
26 throw new Error("Geçersiz girdi: TSS ve FSS pozitif olmalıdır");
27 }
28 if (fss > tss) {
29 throw new Error("Geçersiz girdi: FSS TSS'yi geçemez");
30 }
31
32 // MLVSS'i hesapla
33 return tss - fss;
34}
35
1public class MlvssCalculator {
2 /**
3 * TSS ve VSS yüzdesi kullanarak MLVSS hesapla
4 *
5 * @param tss Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
6 * @param vssPercentage VSS yüzdesi (0-100)
7 * @return MLVSS mg/L cinsinden
8 * @throws IllegalArgumentException geçersiz girdiler durumunda
9 */
10 public static double calculateMlvssFromVssPercentage(double tss, double vssPercentage) {
11 // Girdileri doğrula
12 if (tss < 0 || vssPercentage < 0 || vssPercentage > 100) {
13 throw new IllegalArgumentException("Geçersiz girdi: TSS pozitif olmalı ve VSS% 0-100 arasında olmalıdır");
14 }
15
16 // MLVSS'i hesapla
17 return tss * (vssPercentage / 100);
18 }
19
20 /**
21 * TSS ve FSS kullanarak MLVSS hesapla
22 *
23 * @param tss Toplam Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
24 * @param fss Sabit Askıda Katı Maddeler mg/L cinsinden
25 * @return MLVSS mg/L cinsinden
26 * @throws IllegalArgumentException geçersiz girdiler durumunda
27 */
28 public static double calculateMlvssFromFss(double tss, double fss) {
29 // Girdileri doğrula
30 if (tss < 0 || fss < 0) {
31 throw new IllegalArgumentException("Geçersiz girdi: TSS ve FSS pozitif olmalıdır");
32 }
33 if (fss > tss) {
34 throw new IllegalArgumentException("Geçersiz girdi: FSS TSS'yi geçemez");
35 }
36
37 // MLVSS'i hesapla
38 return tss - fss;
39 }
40}
41
Bir atık su arıtma tesisi operatörü aşağıdaki değerleri ölçer:
VSS yüzdesi yöntemini kullanarak: MLVSS = 3,500 mg/L × (%75 ÷ 100) = 2,625 mg/L
Aynı operatör aşağıdaki ölçümleri yapar:
FSS yöntemini kullanarak: MLVSS = 3,500 mg/L - 875 mg/L = 2,625 mg/L
Bir operatör, MLVSS/MLSS oranının son bir ayda %0.75'ten %0.60'a düştüğünü fark eder:
Bu azalma, aşağıdakilerden kaynaklanabilir:
Operatör, nedenleri araştırmalı ve süreci buna göre ayarlamalıdır.
MLVSS (Karışık Sıvı Uçucu Askıda Katı Maddeler), aktif çamur sürecinde askıda katıların organik kısmını temsil eder. Bu, atık suyu arıtan aktif biyokütleyi (mikroorganizmalar) göstermek için önemlidir. MLVSS izleme, arıtım verimliliğini optimize etmeye, çamur üretimini kontrol etmeye ve biyolojik besin giderimini sağlamaya yardımcı olur.
MLSS (Karışık Sıvı Askıda Katı Maddeler), havalandırma tankındaki askıda katı maddelerin toplam konsantrasyonunu ölçerken, MLVSS yalnızca organik (uçucu) kısmı ölçer. Bu, aktif biyokütleyi daha iyi temsil eder. İlişki şudur: MLSS = MLVSS + MLFSS (Karışık Sıvı Sabit Askıda Katı Maddeler).
Geleneksel aktif çamur sistemlerinde MLVSS/MLSS oranı genellikle %0.65 ile %0.85 (65-85%) arasında değişir. Daha düşük oranlar, yüksek inorganik içerik veya inaktif katıların birikimini gösterebilirken, daha yüksek oranlar, genellikle organik biyokütlenin baskın olduğunu gösterir. Oran, giriş özelliklerine, arıtma sürecine ve işletim koşullarına bağlı olarak değişir.
MLVSS, iki aşamalı bir süreçle ölçülür:
Bu prosedür, Standart Yöntemler 2540E veya EPA Yöntemi 160.4 gibi yöntemlerde standartlaştırılmıştır.
Optimal MLVSS konsantrasyonları, süreç türüne göre değişir:
Uygun konsantrasyon, tasarım parametrelerine, arıtım hedeflerine ve işletim koşullarına bağlıdır.
MLVSS, Besin-Mikroorganizma (F/M) oranı hesaplamasında payda olarak kullanılır:
F/M Oranı = Gelen BOD Yükü (kg/gün) ÷ Sistemdeki MLVSS (kg)
Daha yüksek MLVSS konsantrasyonları, daha düşük F/M oranlarına yol açar ve endojen solunum ile daha iyi çamur çökmesini teşvik eder. Daha düşük MLVSS konsantrasyonları, daha yüksek F/M oranlarına yol açar ve çok yüksekse filamentöz büyüme ve kötü çökme sorunlarına neden olabilir.
MLVSS'deki azalmalar şunlardan kaynaklanabilir:
Evet, aşırı yüksek MLVSS, aşağıdaki gibi sorunlara yol açabilir:
MLVSS analizi, numune alımından itibaren 2 saat içinde başlamalıdır, böylece biyolojik aktiviteden kaynaklanan değişiklikler önlenebilir. Hızlı analiz mümkün değilse, numuneler 4°C'de 24 saate kadar soğutulmalıdır. Daha uzun süreli saklama için, numuneler sülfürik asit ile pH < 2'ye kadar korunmalı ve soğutulmalıdır, ancak bu MLVSS belirlemesi için ideal değildir.
Sıcaklık, MLVSS üzerinde birkaç şekilde etkili olabilir:
Operatörler, hedef MLVSS konsantrasyonlarını korumak için genellikle mevsimsel olarak atım oranlarını ayarlamak zorundadır.
Water Environment Federation. (2018). Su Kaynakları Geri Kazanım Tesislerinin İşletimi, 7. Baskı. McGraw-Hill Eğitim.
Metcalf & Eddy, Inc. (2014). Atık Su Mühendisliği: Arıtım ve Kaynak Geri Kazanımı, 5. Baskı. McGraw-Hill Eğitim.
Amerikan Kamu Sağlığı Derneği, Amerikan Su İşleri Derneği & Su Çevre Federasyonu. (2017). Su ve Atık Su İncelemesi için Standart Yöntemler, 23. Baskı.
Jenkins, D., Richard, M. G., & Daigger, G. T. (2003). Aktif Çamur Kabarması, Köpürmesi ve Diğer Katıların Ayrışma Sorunlarının Nedenleri ve Kontrolü Üzerine Kılavuz, 3. Baskı. CRC Press.
ABD Çevre Koruma Ajansı. (2021). Atık Su Teknoloji Gerçekleri: Aktif Çamur Süreci. EPA 832-F-00-016.
Grady, C. P. L., Daigger, G. T., Love, N. G., & Filipe, C. D. M. (2011). Biyolojik Atık Su Arıtımı, 3. Baskı. CRC Press.
Su Çevre Araştırma Vakfı. (2003). Aktif Çamur Modelleme için Atık Su Karakterizasyon Yöntemleri. WERF Raporu 99-WWF-3.
Henze, M., van Loosdrecht, M. C. M., Ekama, G. A., & Brdjanovic, D. (2008). Biyolojik Atık Su Arıtımı: İlkeler, Modelleme ve Tasarım. IWA Yayınları.
Bugün MLVSS hesaplayıcımızı deneyin ve atık su arıtım sürecinizi izleme ve kontrol etme konusunda optimize edin!
İş akışınız için faydalı olabilecek daha fazla aracı keşfedin