Комп’ютерне моделювання процесу аеробного очищення стічних вод

Abstract

Работа посвящена актуальной проблеме очистки сточных вод от разного рода примесей. Для предотвращения губительного влияния технологического фактора используют различные системы очистных фильтров, самыми распространенными из которых являются биологические. Несмотря на большое количество работ, посвященных данной теме, есть ряд задач, которые требуют углубленного изучения или решения. Например, в части работ биологическая очистка рассматривается как технологический процесс и считается, что на качество очистки основным образом влияют геометрические размеры конструкций. Некоторые авторы описывают процессы, происходящие в технологических объектах при биологической очистке сточных вод, лишь частично, не учитывая всех взаимных влияний. Исходя из этого для исследования процесса аэробной очистки сточных вод построена математическая модель, описывающая процессы изменения концентраций бактерий, органического и биологически неокислительного веществ и учитывающая взаимодействие этих параметров между собой. Разработан алгоритм решения соответствующей модельной задачи, на основе которого проведен компьютерный эксперимент средствами пакета прикладных программ MatLab. На основе результатов расчетов рассмотрено влияние основных параметров на эффективность биологической очистки, а также показано влияние концентрации кислорода и активного ила на качество процесса очистки.

The work is devoted to the problem of wastewater treatment from various impurities. To avoid corrupting influence of anthropogenic factors using various treatment system filters the most common of which are biological. There are a number of problems that require deep study or interpretation despite the large number of works devoted to this subject. In particular, the works of the biological treatment is considered as a process and believe that the quality of treatment affect the basic geometric dimensions of structures. Some authors describe processes in manufacturing facilities in the biological purification of waste water only partially, not including all mutual influences. According to the research of process of aerobic wastewater treatment, the mathematical model was developed. It describes the processes of changing the concentration of bacteria, organic and biological materials and includes the interact of these parameters with each other. Based on calculations the influence of the main parameters of the efficiency of biological treatment were considered. The influence of oxygen concentration and sludge on the quality of the cleaning process was shown.