Resumen

Se propone un nuevo modelo matemático basado en mecanismos de filtración para la predicción del ensuciamiento en biorreactores de membrana sumergida (iMBRs). La formación de la torta en la superficie de la membrana mediante el proceso de filtración a presión constante en el iMBR se explicó mediante un mecanismo de filtración de la torta propuesto que asume que ninguna partícula entra en los poros cuando se forma la capa de torta en la superficie de la membrana. La reducción de la porosidad de la torta debida a la difusión de partículas se describió mediante un mecanismo de bloqueo intermedio. También se realizó un estudio experimental del ensuciamiento en un iMBR de lámina plana airlift a escala de laboratorio que funcionaba a vacío constante. La concentración de sólidos en suspensión en el licor mezclado (MLSS) se modificó dentro del rango de 5000 a 15000 mg/L, mientras que la velocidad superficial del aire varió entre 32 y 128 m3/m2/h. El modelo presentado incluye dos parámetros, a saber, la resistencia final a la filtración y la velocidad inicial de formación de la torta. Se estudió el efecto de la concentración de MLSS y de la velocidad superficial del aire sobre los parámetros del modelo propuesto. Los resultados obtenidos del modelo demostraron que la resistencia última a la filtración y la tasa inicial de formación de torta son más sensibles a la tasa de aireación a velocidades superficiales más bajas. También se demostró que la resistencia última a la filtración tiene una relación lineal con la concentración de MLSS. Existe una buena concordancia entre los resultados del modelo y los datos experimentales. El modelo propuesto también mostró una mejor compatibilidad con los datos experimentales en comparación con otros modelos de ensuciamiento disponibles en la literatura.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:resistencia final a la filtración, modelo, velocidad superficial del aire, formación de torta, concentración de mlss, datos experimentales, tasa inicial, superficie de la membrana, proceso de filtración a presión constante, mecanismo de filtración de la torta
• Keywords:ultimate filtration resistance, model, superficial air velocity, cake formation, mlss concentration, experimental data, initial rate, membrane surface, constant pressure filtration process, cake filtration mechanism