Innholdsfortegnelse - Svenskt Vatten
Innholdsfortegnelse - Svenskt Vatten
Innholdsfortegnelse - Svenskt Vatten
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
kan analyseres. Figur 3.3 viser hvordan forskjellige typer reaktorer responderer på momentan<br />
tilsetting av sporstoffmengde.<br />
Figur 3.3<br />
Utløpskonsentrasjon etter momentan tilsetting av sporstoff ved innløpet.<br />
Det er bare ved stempelstrømning at alle vannelementene har den samme oppholdstid, nemlig<br />
midlere oppholdstid, T h . For alle andre strømningsbilder vil vi ha med en fordeling av<br />
oppholdstider å gjøre. For et tilfeldig strømningsbilde som ligger et sted mellom ideell, vil<br />
tyngdepunktet av oppholdstider alltid være kortere enn den ved stempelstrømning, noe som<br />
for desinfeksjon i praksis vi bety at størrelsen på reaktoren ved den ikke-ideelle<br />
stempelstrømning alltid må være lenger enn den ved stempelstrømning dersom<br />
desinfeksjonseffektiviteten skal bli den samme.<br />
I og med at desinfeksjonsreaksjonene er av en høyere orden enn null (vanligvis av 1. orden)<br />
vil alltid en stempelstrømningsreaktor være mer effektiv enn en idealblandingsreaktor. Eller<br />
sagt på en annen måte; man trenger kortere midlere oppholdstid i en stempelstrømningsreaktor<br />
enn en idealblandingsreaktor for å oppnå samme inaktiveringseffekt.<br />
Graden av stempelstrømning kan tilstrebes på flere måter:<br />
• Lengde-bredde forholdet<br />
• Ledevegger som styrer strømningen (øker lengde-bredde forholdet)<br />
• Kontaktmedium (hindrer turbulens, kan betraktes som mange små reaktorer)<br />
• Unngå dødsoner der vannet står stille<br />
• Benytt flere tanker i serie (unngår tilbakeblanding)<br />
De fleste reaktorer har et strømningsbilde som ligger et sted mellom stempelstrømning og<br />
idealblanding. Omrørte tanker er nær ideelt blandede, mens rør-reaktorer og pakkede kolonner<br />
har nær ideell stempelstrømning. Jo flere omrørte tanker man bruker i serie, jo mer nærmer<br />
strømningsbildet seg stempelstrømning. Det kan vises matematisk at om vi setter uendelig<br />
mange idealblandingsreaktorer i serie, så får disse strømningsbildet til en<br />
stempelstrømningsreaktor.<br />
Vi kan demonstrere dette ved å se på nødvendig midlere oppholdstid for en<br />
stempelstrømningsreaktor (SSR) sammenlignet med en idealblandingsreaktor (IBR) og n<br />
idealblandingsreaktorer i serie når desinfeksjonsmiddelet reagerer i henhold til en 1.ordens<br />
reaksjon.<br />
Nødvendig oppholdstid stempelstrømning: 1/k 1 ln C 0 /C<br />
Nødvendig oppholdstid ideell blanding : 1/k 1 [(C 0 /C -1)]<br />
Nødvendig oppholdstid n IBR i serie : n/k 1 [(C 0 /C) 1/n -1]<br />
Tilleggsrapport til NORVAR-rapport 147/2006 45