МОДЕЛЮВАННЯ І РОЗРАХУНКИ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД В АЕРОТЕНКАХ- ЗМІШУВАЧАХ ЗАВИСЛИМ І ЗАКРІПЛЕНИМ БІОЦЕНОЗОМ З ВИКОРИСТАННЯМ НЕЛІНІЙНОЇ КІНЕТИКИ МОНО

Анотація

Ефективність вилучення органічних забруднень в аеротенках біологічними методами можна значно підвищити, якщо поряд з завислим біоценозом (активним мулом) забезпечити влаштування в об’ємі аеротенка споруди додаткового завантаження (сіток, насадок тощо) на поверхні яких утворюється біоплівка з високою концентрацією мікроорганізмів. Робота передбачає виконання розрахунку біологічної очистки стічних вод в аеротенках-змішувачах з завислим біоценозом (активним мулом) і закріпленим біоценозом (біоплівкою) за допомогою математичної моделі, в якій кінетика реакцій вилучення органічних забруднень описуються нелінійним рівнянням Моно. Для обґрунтування підвищення ефективності роботи аеротенків за рахунок впровадження додаткового завантаження з закріпленим біоценозом (біоплівкою) побудовано математичні моделі, що враховують одночасне окислення органічних забруднень завислим і закріпленим біоценозом. На основі цих моделей розроблені методи розрахунку параметрів очищення. Чисельними методами на основі розробленої програми побудовані графіки для визначення концентрацій на зовнішній та внутрішній поверхні біоплівки, що дозволяє визначити значення потоків забруднення на вході та виході з споруди таі тим самим оцінити можливий ефект очистки. Науково обґрунтовано методи розрахунку біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень в аеротенках-змішувачах з завислим (вільно плаваючим) біоценозом у вигляді пластівців активного мулу та закріпленим біоценозом у вигляді біоплівки, утвореної на поверхні додаткового завантаження. Запропонована математична модель, в якій кінетика реакцій вилучення органічних забруднень в аеротенках-змішувачах з завислим і закріпленим біоценозом описується нелінійним рівнянням Моно, яке безпосередньо враховано при рішенні задачі. Ця модель враховує забезпечення процесу окиснення необхідною кількістю кисню та особливості сумісного вилучення органічних забруднень біоплівкою, що утворюється на поверхні додаткового завантаження й завислим біоценозом в об’ємі аеротенка.