Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
65<br />
Taulukko 4.4 Vakiotilan simulointien lähtötiedot.<br />
Kuplakoko<br />
3 mm<br />
Syöttökaasun otsonipitoisuus 10 %;150 g/Nm 3<br />
Osonia liukenee veteen 80 %<br />
Otsonin tasapainopitoisuus (1<br />
bar)<br />
850 mg/l<br />
Otsoniannos 0,7 g/m 3<br />
Kaasun minimisyöttö<br />
0,5 Nm 3 /h/diffuusori<br />
VK, minimisyöttö/linja 11 Nm 3 /h<br />
PK, minimisyöttö/linja 18 Nm 3 /h<br />
Veden lämpötila 12 °C<br />
Minimivirtaama 2000 m 3 /h<br />
Maksimivirtaama 9000 m 3 /h<br />
Simulointeja tehtiin molemmille laitoksille eri virtaamilla tapauksissa joissa käytetään<br />
yhtä tai kahta otsonointilinjaa. Vanhassakaupungissa tutkittiin linjaa, jonka virtaama<br />
on rajoitettu 4500 kuutioon tunnissa. Aikariippuvat mallinnukset tehtiin molemmilla<br />
laitoksilla maksimivirtaamalla 9000 m 3 /h kahta linjaa käyttäen. Tarkasteltavaksi lämpötilaksi<br />
valittiin veden maksimilämpötila 12 °C, sillä otsonin liukoisuus veteen pienenee<br />
lämpötilan noustessa. Otsonin tasapainoliukoisuus 12-asteiseen veteen on 0,85 kgO 3 /m 3<br />
(Morris 1988). Pitkäkoskella ja Vanhassakaupungissa syötetty otsonimäärä on kuitenkin<br />
niin pieni tasapainopitoisuuteen verrattuna, että simuloinneissa ei saavutettu saturaatiota<br />
missään vaiheessa ja aineensiirtoa rajoitti ainoastaan kaasu-nestetasapaino (Moilanen<br />
2012b).<br />
Virtausmallinnuksessa vesi oletettiin jatkuvaksi, vakiolämpötilaiseksi ja kokoonpuristumattomaksi<br />
nesteeksi. Kaasufaasi puolestaan koostuu pyöreistä samankokoisista<br />
kaasukuplista. Otsonin oletettiin hakeutuvan tasapainoon kaasun ja nesteen välillä, mutta<br />
olevan muuten inertti merkkiaine. Otsonin kemiallisia reaktioita vesifaasissa ei siis<br />
mallinnettu. Vakiotilan simuloinneista saadaan tuloksena keskiarvoistettu virtaus ja pitoisuuskenttä,<br />
ja aikariippuvista simuloinneista kaasun viipymäaikajakauma. (Moilanen<br />
2012)<br />
Aineensiirtonopeutta mallinnettiin Higbien penetraatioteorialla yksittäiselle kaasukuplalle<br />
isotrooppisessa turbulenssissa. Aineensiirtopinta-ala määritettiin kuplakoon ja<br />
kaasuosuuden perusteella. Kuplakoko määrää kuplan nousunopeuden ja sitä kautta kaasukuplan<br />
kontaktiajan veden kanssa, eli ajan jossa liukeneminen kaasufaasista nestefaasiin<br />
tapahtuu. Kontaktiaikaan vaikuttaa myös veden virtaama kaasukuplaa vastaan, sillä<br />
vesi painaa kaasukuplia alaspäin. (Moilanen 2012)
Change language