The increasing demand for water and the decrease in global water resources require research into alternative solutions to preserve them. The present study deals with the optimization of a treatment process, i.e. an aerobic fluidized bed reactor and the modelling of the degradation that takes place within it. The methodology employed is based on the hydrodynamics of the treatment process linked to the biodegradation kinetics of greywater coming from a washing machine. The residence time distribution (RTD) approach is selected for the hydrodynamic study. Biodegradation kinetics are quantified by respirometry and dissolved organic carbon (DOC) analysis on several mass quantities of colonized particles. RTD determinations show that there are no dysfunctions in the fluidized bed. Its hydrodynamic behaviour is similar to the one of a continuous stirred-tank reactor. A first-order reaction is obtained from the DOC biodegradation study. A model describing the degradation that takes place into the reactor is proposed, and from a sensitive study, the influence of the operating conditions on DOC biodegradation is defined. The theoretical results calculated from the first-order equation C(t)=0.593×C0×e−kt are compared with the experimental results and validated by a Student test. The value of the kinetic constant k is 0.011 h−1 in the presence of a biomass carrier. The results highlight that it is possible to design a reactor in order to obtain a carbon content lower than 15 mg C L−1 when the characteristics of raw greywater are known.

中文翻译：

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使用流化床反应器处理洗衣中水：基于中水生物降解和停留时间分布方法的拟议模型

对水需求的增加和全球水资源的减少需要研究替代解决方案来保护它们。本研究涉及处理过程的优化，即好氧流化床反应器和其中发生的降解的建模。所采用的方法基于与来自洗衣机的灰水的生物降解动力学相关的处理过程的流体动力学。选择停留时间分布 (RTD) 方法进行流体动力学研究。生物降解动力学通过呼吸测定法和溶解有机碳 (DOC) 分析对几个质量数量的定植颗粒进行量化。RTD 测定表明流化床中没有功能障碍。其流体动力学行为类似于连续搅拌釜式反应器。从 DOC 生物降解研究中获得一级反应。提出了一个描述发生在反应器中的降解的模型，并从敏感研究中定义了操作条件对 DOC 生物降解的影响。从一阶方程 C(t)=0.593×C0×e-kt 计算的理论结果与实验结果进行比较，并通过学生测试进行验证。在生物质载体存在下，动力学常数 k 的值为 0.011 h-1。结果突出表明，当原灰水的特性已知时，可以设计反应器以获得低于 15 mg CL-1 的碳含量。提出了一个描述发生在反应器中的降解的模型，并从敏感研究中定义了操作条件对 DOC 生物降解的影响。从一阶方程 C(t)=0.593×C0×e-kt 计算的理论结果与实验结果进行比较，并通过学生测试进行验证。在生物质载体存在下，动力学常数 k 的值为 0.011 h-1。结果突出表明，当原灰水的特性已知时，可以设计反应器以获得低于 15 mg CL-1 的碳含量。提出了一个描述发生在反应器中的降解的模型，并从敏感研究中定义了操作条件对 DOC 生物降解的影响。从一阶方程 C(t)=0.593×C0×e-kt 计算的理论结果与实验结果进行比较，并通过学生测试进行验证。在生物质载体存在下，动力学常数 k 的值为 0.011 h-1。结果突出表明，当原灰水的特性已知时，可以设计反应器以获得低于 15 mg CL-1 的碳含量。593×C0×e-kt 与实验结果进行比较并通过学生测试进行验证。在生物质载体存在下，动力学常数 k 的值为 0.011 h-1。结果突出表明，当原灰水的特性已知时，可以设计反应器以获得低于 15 mg CL-1 的碳含量。593×C0×e-kt 与实验结果进行比较并通过学生测试进行验证。在生物质载体存在下，动力学常数 k 的值为 0.011 h-1。结果突出表明，当原灰水的特性已知时，可以设计反应器以获得低于 15 mg CL-1 的碳含量。