Теоретическое обоснование очистки сточных вод на капельных биофильтрах

Abstract

Предложена общая математическая модель удаления органических загрязнений при аэробной биологической очистке сточных вод на капельных биофильтрах с использованием биопленочных моделей. Модель состоит из двух блоков: гидродинамического и динамики органических загрязнений и воздуха (кислорода) в капельном фильтре. Гидродинамический блок включает уравнения потоков воздуха, жидкости и неразрывности, а блок динамики — уравнения материального баланса, записанные относительно концентраций загрязнений и кислорода в подвижной (потоки) и неподвижной (биопленка) фазах. Предложены и рассмотрены более простые случаи общей модели.

Побудовано загальну математичну модель вилучення органічних забруднень при аеробній біологічній очистці стічних вод на краплинних біофільтрах з використанням біоплівкових моделей. Модель складається із двох блоків: гідродинамічного і динамики органічних забруднень і повітря (кисню) в краплинних фільтрах. Гідродинамічний блок включає рівняння потоків повітря, рідини і нерозривності, а блок динамики — рівняння матеріального балансу, що записані відносно концентрацій забруднень і кисню в рухомій (потоки) и нерухомій (біоплівка) фазах. Запропоновано і розглянуто більш прості випадки загальної моделі.

A general mathematical model of the removing of organic pollutions at the aerobic biological clearning of wastewaters on trickting biofilters using biofilm models is proposed. The model consists of two blocks: the hydrodynamical block and the dynamical one of organic contaminants and air (oxygen) in a trickling filter. The hydrodynamical block includes the equations describing the flows of air and the fluid and the continuity equation. The dynamical block includes the equations of material balance for the concentrations of a contaminant and oxygen in the moving (flow) and unmoving (biofilm) phases. More simple cases of the general model are proposed and considered.