Теоретичний аналіз процесів сумісного очищення стічних вод від органічних забруднень і сполук азоту в біореакторах з використанням біоплівкових моделей

Автор(и)

  • О.Я. Олійник Інститут гідромеханіки НАН України, Київ
  • С.В. Телима Інститут гідромеханіки НАН України, Київ https://orcid.org/0000-0003-0109-0696
  • Ю.І. Калугін Інститут гідромеханіки НАН України, Київ https://orcid.org/0000-0003-0720-0665
  • Є.О. Олійник Інститут гідромеханіки НАН України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2023.02.055

Ключові слова:

сумісне очищення, сполуки органічних забруднень, азот, кисень, модель, біоплівка, концентрації, бактерії, біореактор-аеротенк

Анотація

Запропоновано математичні моделі та розрахунки параметрів сумісного біологічного очищення стічних вод від органічних забруднень і амонійного азоту в біореакторах-аеротенках з додатковим облаштуванням в їх об’ємі закріпленого біоценозу у вигляді біоплівки. Розглянуто питання, пов’язані з формуванням гетеро- генної структури біоплівки із різних бактерій і обґрунтовано для подальшої реалізації балансові рівняння з кінетичними реакціями, що описують сумісне вилучення органічних забруднень і азоту в біоплівці з вра- хуванням кисневого режиму. В результаті реалізації розроблених моделей із врахуванням різних факторів впливу на процеси сумісного очищення органічних забруднень і азоту запропоновані рекомендації по розра- хунку параметрів сумісного очищення, зокрема, встановлені граничні умови існування потрібних бактерій, при яких відбувається одночасне вилучення органічних забруднень і азоту, і який із субстратів органічних забруднень, азот чи кисень буде лімітувати процес очищення.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Henze, M., van Loosdrecht, M. E., Ekama, G. A. & Brdjanovic, D. (2008). Biological Wastewater Treatment. London: IWA Publishing London.

Henze, M., Harremoes, P., Jansen, C. & Arwin, E. (2002). Wastewater Treatment. Berlin, New York: Springer.

Yakovlev, S. V. & Voronov, Yu. V. (2002). Drainage and wastewater treatment. Moscow: ACB (in Russian).

Airapetyan, T. S., Telyma, S. V. & Oliynyk, O. Ya. (2017). A modeling of the oxygen regime in bioreactors- aerotanks at the purification of waste waters from organic pollutants. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 6, pp. 21-27 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.06.021

Oliynyk, O. Ya., Kurganska, S. M. & Airapetyan, T. S. (2016). Analysis and some recommendations to calcu- lation of the oxygen regime in aerotanks at the waste water treatment from organic contaminations by rhe suspended and fixed biocenosis. Scientific visnyk of building, No. 3 (15), pp. 177-184 (in Ukrainian).

Oliynyk, O. Ya. & Airapetyan, T. S. (2016). Modeling and calculations of the oxygen regime at the removing of the organic contaminations in the aerotanks-mixers with suspended and fixed biomass. Problems of water supply, water sewage and hydraulics, Iss.27, pp. 269-279 (in Ukrainian).

Kelareva, D. A., Kravchyk, A. M. & Oliynyk, O. Ya. (2012). Modeling of the joint removing of the organic contaminations and nitrogen at the waste water treatment by biofiltration. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 5, pp. 179-183 (in Ukrainian).

Viotti, P., Eramo, B., Boni, M. R., Carucci, A., Leccese, M. & Sbaffoni, S. (2002). Development and calibra- tion of a mathematical model for the simulation of the biofiltration process. Advan. Envir. Res., No. 7, pp. 11-33. https://doi.org/10.1016/S1093-0191(01)00106-X

Elenter, D., Milferstedt, K., Zhang, W., Hausner, M. & Morgenroth, E. (2007). Influence of detachment on substrate removal and microbial ecology in a heterotrophic / autotrophic biofilm. Water Res., 41, pp. 4657- 4671. https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.06.050

Eberl, N., Morgenroth, E., Noguerra, D., Picioreanu, C., Rittman, B., van Loosdrecht, M. & Wanner, O. (2006). Mathematical modeling of biofilms. Scientific and Technical report, No. 18, London: IWA Publishing.

Tsuno, H., Hidaka, T. & Nishimura, F. (2002). A simple biofilm model of bacterial competition for attached surface . Water Res., 36, pp. 996-1006. https://doi.org/10.1016/s0043-1354(01)00291-3

Oliynyk, O. Ya., Telyma, S. V., Kalugin, Yu. I. & Oliynyk, Ye. O. (2021). Modeling and calculations of waste water treatment from nitrogen compounds in bioreactors with the use of biofilm models. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr., No. 5, pp. 39-49 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.05.039

##submission.downloads##

Опубліковано

03.05.2023

Як цитувати

Олійник, О. ., Телима, С. ., Калугін, Ю. ., & Олійник, Є. . (2023). Теоретичний аналіз процесів сумісного очищення стічних вод від органічних забруднень і сполук азоту в біореакторах з використанням біоплівкових моделей. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, (2), 55–64. https://doi.org/10.15407/dopovidi2023.02.055