Моделювання і розрахунки очистки стічних вод від сполук азоту в біореакторах з використанням біоплівкових моделей

Анотація

Запропоновано математичну модель та розрахунки параметрів очистки стічних вод від сполук амоній ного азоту(нітрифікація) в біореакторах з додатковим облаштуванням в їх об’ємі закріпленого біоценозу у вигляді біоплівки. Дана оцінка впливу різних факторів на параметри очистки. В моделі використовується кінетика реакцій згідно нелінійного рівняння Моно, що дозволяє проводити розрахунки по визначенню концентрацій азоту на зовнішній та внутрішній поверхнях біоплівки та оцінювати ефективність дії біоплівки заданої товщини по характеру проникнення в ній забруднень азоту. При цьому потік субстрату та глибина проникнення в біоплівку є функціями концентрації субстрату на поверхні біоплівки, швидкості реакції всередині біоплівки і дифузійного масопереносу. У якості основного параметра для оцінки впливу кисню, який контролює процес окислення амонію до нітритів, пропонується використання відношення концентрацій кисню до амонійного азоту. Як показали конкретні приклади і розрахунки, дане відношення мо же бути кращою альтернативою контролю за нітрифікацією в реакторі у порівнянні з концентрацією кисню.