How well-mixed is well mixed? Hydrodynamic-biokinetic model integration in an aerated tank of a full-scale water resource recovery facility
Notice bibliographique
Résumé
Current water resource recovery facility (WRRF) models only consider local concentration variations caused by inadequate mixing to a very limited extent, which often leads to a need for (rigorous) calibration. The main objective of this study is to visualize local impacts of mixing by developing an integrated hydrodynamic-biokinetic model for an aeration compartment of a full-scale WRRF. Such a model is able to predict local variations in concentrations and thus allows judging their importance at a process level. In order to achieve this, full-scale hydrodynamics have been simulated using computational fluid dynamics (CFD) through a detailed description of the gas and liquid phases and validated experimentally. In a second step, full ASM1 biokinetic model was integrated with the CFD model to account for the impact of mixing at the process level. The integrated model was subsequently used to evaluate effects of changing influent and aeration flows on process performance. Regions of poor mixing resulting in non-uniform substrate distributions were observed even in areas commonly assumed to be well-mixed. The concept of concentration distribution plots was introduced to quantify and clearly present spatial variations in local process concentrations. Moreover, the results of the CFD-biokinetic model were concisely compared with a conventional tanks-in-series (TIS) approach. It was found that TIS model needs calibration and a single parameter set does not suffice to describe the system under both dry and wet weather conditions. Finally, it was concluded that local mixing conditions have significant consequences in terms of optimal sensor location, control system design and process evaluation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».