Існуючі моделі, що описують процес біологічної очистки стічних вод не враховують впливу зовнішніх факторів, таких як температура навколишнього середовища, рН і т.д. Метою даної роботи є дослідження впливу температури навколишнього середовища на ріст і розвиток бактерій в процесі нітрифікації і денітрифікації. Моделі нітрифікації і денітрифікації є частинами повної моделі типу ASM1. У даній статті запропоновані нелінійні математичні моделі біохімічної очистки стічних вод активним мулом, побудовані на основі динамічних моделей нітрифікації і денітрифікації, з урахуванням впливу температури навколишнього середовища. Наведено концептуальні моделі процесів нітрифікації і денітрифікації, що описують взаємозв'язок компонентів в математичній моделі. Як впливає зовнішнього фактора розглядається зміна температури навколишнього середовища. Розвиток біоценозу відбувається в обмеженому просторі реактора при певних технологічних обмеженнях і припущеннях. Для опису залежності швидкості росту мікроорганізмів від температури зовнішнього середовища приймається емпіричне рівняння Вант-Гоффа. Завдання, які вирішуються полягають в аналізі впливу температури зовнішнього середовища на біологічні процеси нітрифікації і денітрифікації. На основі розроблених математичних моделей були побудовані комп'ютерні моделі у середовищі MATLAB / Simulink. Представлені результати досліджень для п'яти різних температурних режимів. Зміна температурного режиму здійснюється за рахунок поступового збільшення і подальшого зниження температури навколишнього середовища до заданих значень. Наведено сімейства графіків перехідних процесів різних показників при різних температурних режимах. Визначено температурні режими, які створюють найбільш сприятливі умови розвитку біоценозу бактерій і забезпечують найбільш ефективну очистку. Представлені результати моделювання підтверджують чутливість поведінки системи до температурних змін, а також необхідність підтримки постійної температури в біореакторі. Отримані результати слід враховувати при побудові многорежимной системи управління з метою поліпшення показників якості води, зниження витрат часу на біологічну очистку і зниження кінцевої вартість очисних споруд.

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - Брікова Ольга Ігорівна, Душин Сергій Євгенович


THE ANALYSIS OF INFLUENCE OF EXTERNAL FACTORS ON PROCESSES OF BIOLOGICAL CLEANING IN NITRIFICATION AND DENITRIFICATION MODELS

The existing models describing process of a biological sewage disposal do not consider influence of external factors, such as environment temperature, рН etc. The purpose of this article is to study the temperature effect of a surrounding medium on body height and development of bacteria in the course of nitrification and denitrification. Models of nitrification and denitrification are parts of the complete ASM1 model. In this article the non-linear mathematical models of a biochemical sewage disposal by the fissile ooze constructed on the basis of dynamic models of nitrification and denitrification taking into account temperature effect of a surrounding medium are offered. The conceptual models of nitrification and denitrification processes describing interrelation of components in mathematical model are given. As the influencing external factor change of environment temperature is considered. Development of biocenosis occurs in restricted space of the reactor at particular technological restrictions and assumptions. For the description of dependence of growth rate of microorganisms on temperature of the external environment the empirical equation of Vant Hoff is accepted. Solvable tasks consist in the analysis of temperature effect of the external environment on biological processes of nitrification and denitrification. On the basis of the developed mathematical models computer models in the environment of MATLAB / Simulink have been constructed. Results of studies in five various temperature schedules are presented. Change in a temperature schedule is carried out due to gradual increase and the subsequent decrease in environment temperature to the preset values. Families of schedules of transition phenomenons of various indexes at various temperature schedules are brought. Temperature schedules which create optimum conditions of bacteria biocenosis development are defined and provide the most efficient cleaning. The presented results of model operation confirm sensitivity of behavior of system to temperature changes and also need of maintaining of constant temperature for the bioreactor. The obtained results should be considered at creation of a multimode control system for the purpose of improvement in water quality indexes, decrease in time expenditure on biological cleaning and decrease terminating the cost of treatment facilities.


Область наук:
  • екологічні біотехнології
  • Рік видавництва: 2018
    Журнал: Известия Південного федерального університету. Технічні науки

    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА ПРОЦЕСИ БІОЛОГІЧНОЇ ОЧИСТКИ В МОДЕЛЕЙ Нітрифікація І денітрифікацією'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА ПРОЦЕСИ БІОЛОГІЧНОЇ ОЧИСТКИ В МОДЕЛЕЙ Нітрифікація І денітрифікацією»

    ?УДК 681.54 DOI 10.23683 / 2311-3103-2018-5-79-88

    О.І. Брікова, С.Є. Душин

    АНАЛІЗ ВПЛИВУ ЗОВНІШНІХ ФАКТОРІВ НА ПРОЦЕСИ БІОЛОГІЧНОЇ ОЧИСТКИ В МОДЕЛЕЙ Нітрифікація І денітрифікацією

    Існуючі моделі, що описують процес біологічного очищення стічних вод не враховують впливу зовнішніх факторів, таких як температура навколишнього середовища, рН і т.д. Метою даної роботи є дослідження впливу температури навколишнього середовища на ріст і розвиток бактерій в процесі нітрифікації і денітрифікації. Моделі нітрифікації і денітрифікації є частинами повної моделі типу ASM1. У даній статті запропоновані нелінійні математичні моделі біохімічної очистки стічних вод активним мулом, побудовані на основі динамічних моделей нітрифікації і денітріфіка-ції, з урахуванням впливу температури навколишнього середовища. Наведено концептуальні моделі процесів нітрифікації і денітрифікації, що описують взаємозв'язок компонентів в математичній моделі. Як впливає зовнішнього фактора розглядається зміна температури навколишнього середовища. Розвиток біоценозу відбувається в обмеженому просторі реактора при певних технологічних обмеженнях і припущеннях. Для опису залежності швидкості росту мікроорганізмів від температури зовнішнього середовища приймається емпіричне рівняння Вант-Гоффа. Завдання, які вирішуються полягають в аналізі впливу температури зовнішнього середовища на біологічні процеси нітрифікації і денітрі-ції. На основі розроблених математичних моделей були побудовані комп'ютерні моделі у середовищі MATLAB / Simulink. Представлені результати досліджень для п'яти різних температурних режимів. Зміна температурного режиму здійснюється за рахунок поступового збільшення і подальшого зниження температури навколишнього середовища до заданих значень. Наведено сімейства графіків перехідних процесів різних показників при різних температурних режимах. Визначено температурні режими, які створюють найбільш сприятливі умови розвитку біоценозу бактерій і забезпечують найбільш ефективну очистку. Представлені результати моделювання підтверджують чутливість поведінки системи до температурних змін, а також необхідність підтримки постійної температури в біореакторі. Отримані результати слід враховувати при побудові многорежимной системи управління з метою поліпшення показників якості води, зниження витрат часу на біологічну очистку і зниження кінцевої вартість очисних споруд.

    Біологічне очищення; активний мул; нітрфікація; денітріфкація; математичне моделювання; температура зовнішнього середовища; ASM моделі.

    O.I. Brikova, S.E. Dushin

    THE ANALYSIS OF INFLUENCE OF EXTERNAL FACTORS ON PROCESSES OF BIOLOGICAL CLEANING IN NITRIFICATION AND DENITRIFICATION

    MODELS

    The existing models describing process of a biological sewage disposal do not consider influence of external factors, such as environment temperature, рН etc. The purpose of this article is to study the temperature effect of a surrounding medium on body height and development of bacteria in the course of nitrification and denitrification. Models of nitrification and denitrification are parts of the complete ASM1 model. In this article the non-linear mathematical models of a biochemical sewage disposal by the fissile ooze constructed on the basis ofdynamic models ofnitrification and denitrification taking into account temperature effect of a surrounding medium are offered. The conceptual models of nitrification and denitrification processes describing interrelation of components in mathematical model are given. As the influencing external factor change of environment temperature is considered. Development of biocenosis occurs in restricted space of the reactor at particular technological restrictions and assumptions. For the description of dependence ofgrowth rate of microorganisms on temperature of the external environment the empirical equation of Vant Hoff is accepted. Solvable tasks consist in the analysis of

    temperature effect of the external environment on biological processes of nitrification and denitrification. On the basis of the developed mathematical models computer models in the environment of MATLAB / Simulink have been constructed. Results of studies in five various temperature schedules are presented. Change in a temperature schedule is carried out due to gradual increase and the subsequent decrease in environment temperature to the preset values. Families of schedules of transition phenomenons of various indexes at various temperature schedules are brought. Temperature schedules which create optimum conditions of bacteria biocenosis development are defined and provide the most efficient cleaning. The presented results of model operation confirm sensitivity of behavior of system to temperature changes and also need of maintaining of constant temperature for the bioreactor. The obtained results should be considered at creation of a multimode control system for the purpose of improvement in water quality indexes, decrease in time expenditure on biological cleaning and decrease terminating the cost of treatmentfacilities.

    Biological cleaning; the fissile ooze; nitrfikation; denitrifkation; mathematical model operations; temperature of the external environment; ASM models.

    1. Введення. Зі збільшенням чисельності, розвиток промислового та сільськогосподарського секторів виникає необхідність розробки нових або вдосконалення існуючих методів біологічної очистки стічних вод. До числа найбільш перспективних, ефективних і поширених способів очищення стічних вод є біологічний (біохімічний) метод видалення забруднюючих речовин активним мулом з використанням мембранної технології. [5] Організми активного мулу перетворять сполуки азоту і фосфору до безпечного для навколишнього середовища стану. Очищена таким способом вода призначена для скидання в водні джерела різного призначення (рибохозяй недержавні, культурно-побутові і т.д.) [4].

    Одним з важливих етапом проектування систем управління технологічними процесами очищення стічних вод є розробка і дослідження адекватних динамічних моделей керованих біохімічних процесів. Потреба в математичному моделюванні обумовлена ​​порівняно жорсткими вимогами до очищення, обмеженим набором засобів вимірювання, труднощами проведення натурних експериментів, а також тимчасовими витратами на проведення лабораторних досліджень і складністю якісного аналізу проб активного мулу. [3] В даний час потенційні можливості математичного моделювання не знаходять достатнього практичного застосування при створенні систем управління технологічними процесами очисних споруд.

    На сьогоднішній день в основу більшості систем управління процесами біологічної очистки покладені моделі, в яких не враховуються всі особливості взаємодії мікроорганізмів і впливу зовнішніх чинників на їх розвиток.

    У 1987 р групою дослідників на чолі з Могенсом Хенце була запропонована модель для систем очищення стічних вод, названа ASM1. [7] Вона стала ядром для розробки численних моделей і їх модифікацій, послужила мотивацією для подальших досліджень, а також сприяла створенню єдиної системи позначень в області моделювання очищення стічних вод. Модель заснована на базових моделях Герберта і Моно, т. Е. Описує процеси росту і розпаду бактерій-нитрификаторов і денітрифікатори. Крім того, модель включає математичний опис процесу окислення, зміни лужності, а також гідролізу органічної речовини (розкладання органічної речовини в воді з утворенням нових з'єднань) і Амоніфікація (гниття). Авторами моделі виділено процес нітрифікації і денітрифікації з ASM1, що дозволило використовувати тільки частина рівнянь в модифікованому вигляді. Бактерії-автотрофи забезпечують процес нітрифікації при наявності кисню, в результаті чого амонійний азот окислюється до нітратного. Процес денітріфіка-ції обумовлений дією бактерій-гетеротрофів, які в безкисневих умовах видаляють нітратний азот, перетворюючи його в газоподібний.

    2. Модель нітріфкаціі з урахуванням температури зовнішнього середовища. Одними з основних забруднювачів стічних вод є сполуки азоту. До них відносяться амонійний азот, нітрити та нітрати. Амонійний азот видаляється з води завдяки процесу нітрифікації в результаті діяльності бактерій-нитрификаторов. Нітрифікація відбувається повсюдно в природному середовищі, де розвиваються нитрифицирующие бактерії. При біологічному очищенню в біо-реакторі-нитрификаторов створюється штучний біоценоз з групи бактерій-автотрофов - організмів, здатних синтезувати органічні речовини з неорганічних [1]. Процес складається з двох етапів. Спочатку амонійний азот окислюється киснем до нітриту, потім нітрит окислюється до нітратного азоту. На кожному етапі процес підпадає під вплив певної групи бактерій-нитрификаторов. В рамках даного дослідження перетворення амонійного азоту в нітрат розглядається без проміжного стану нітриту. При цьому потрібно було, що процес денітрифікації відсутня в досліджуваному технологічному обсязі. Також передбачається, що у вхідному потоці присутні тільки амонійний та нітратний розчинний азот. Основні процеси, які супроводжують нітрифікацію, величини (реагенти), які беруть участь в реакції, їх взаємний вплив характеризуються концептуальною моделлю нітрифікації, яка може бути представлена ​​у вигляді схеми, наведеної на рис. 1 [2, 6].

    Мал. 1. Концептуальна схема нітріфкаціі

    Процеси, вписані на схемі в прямокутники, зв'язуються між собою через концентрації реагентів, зображувані у вигляді овалів. Стрілка, спрямована від процесу (прямокутник) до концентрації реагенту (овал), означає збільшення даної концентрації в результаті цього процесу. Стрілка, що йде від концентрації реагенту до процесу, відповідає зниженню даної концентрації. Концентрації розчинних речовин позначаються символом S, зважених - X .

    Математична модель нітрифікації з урахуванням впливу температурного чинника представлена ​​наступною системою рівнянь:

    л

    + (КТехр

    у (е-20)

    5 "

    + Кк 5о + до

    -- К) ХЛ

    йг

    ОВХ про 5пк - 5пк

    Т

    (

    1

    + 1 А

    у хК V а

    і20 ° С ехРу (е-20)

    5.,

    /

    5пк + Кпк5о + Ко

    ХЬа + пй;

    й5по _ КР 5По | 1 20 ° С ехр ^ (е-20) 5пк

    йг Т у 5,

    пк

    Кпк 5о

    до

    dS S1 "- S

    _o _ o_o

    dt

    (

    dX

    dSalk dt

    T

    4,57 - 7a Y "

    u20 ° c exuy (0-2O)

    І "ma eXP

    S

    S

    Snh + Knh So + Koa

    -X ".

    | + Ib (urw

    S

    T

    SbX - S "IL (1 Kk

    S h + K h S + K

    nh nh o o.

    T

    77 + 14

    u20 ° c exPy (0-20)

    Uma eXp

    S_

    Ь'a) k'hXnd;

    S

    Snh + Knh So + Koa

    |X,;

    У табл. 1 наведені найменування, позначення і одиниці виміру речовин та параметрів що в процесі нітрифікації для прийнятої моделі.

    Для дослідження впливу температури зовнішнього середовища на процеси біологічної очистки були прийняті температурні діапазони, наведені в табл. 2.

    В результаті комп'ютерного моделювання були отримані графіки відповідно до рис. 2.

    Таблиця 1

    Найменування, позначення і одиниці вимірювання параметрів для моделі

    процесу нітрифікації

    Найменування величин і параметрів Позначення Одиниці виміру

    Концентрація бактерій-нитрификаторов ХЬа г ГПК / м3

    Концентрація зваженої органічної повільного разлагаемого азоту ХПА г мм3

    Концентрація амонійного азоту г КН4 + / м3

    Концентрація нітратного азоту г даз- / мз

    Концентрація розчиненого кисню г Ш2 / м3

    Лужність екв / м3

    Константа насичення по кисню для автотрофов Коа г О2 / м3

    Константа насичення по амонію при нітрифікації Кпк г КН4 + / м3

    Фракція азоту в біомасі активного мулу 1хЬ г№бщ / г ГПК

    Константа розпаду нитрифицирующих бактерій Ьа добу-1

    Максимальний коефіцієнт приросту біомаси для нитрифицирующих бактерій Ya г ГПК / г N

    Константа гідролізу в реакції першого порядку До сут-1

    Максимальна питома швидкість росту автотрофов при 20 ° С 20 ° С "та сут-1

    Температурний коефіцієнт Г -

    Температура середовища в ° С

    Таблиця 2

    температурні режими

    № режиму Збільшення Зменшення

    температури, 0 температури 0

    1 Від 5 ° С до 15 ° С До 15 ° С

    2 Від 10 ° С до 20 ° С До 10 ° С

    3 Від 10 ° С до 30 ° С До 10 ° С

    4 Від 20 ° С до 30 ° С До 20 ° С

    5 Від 20 ° С до 40 ° С До 20 ° С

    Як видно з отриманих графіків, високотемпературний режим 5 сприяє найкращому росту бактерій-нитрификаторов і відповідно до зменшення концентрацій кисню, нітратного і амонійного азоту та лужності. Зважений органічний азот зростає в результаті росту нитрификаторов і знижується при більш низьких температурних режимах.

    Мал. 2.Графікі результатів моделювання впливу температурного фактора на

    процес нітрифікації

    Таким чином температура зовнішнього середовища впливає на концентрацію кисню в очищується воді, за рахунок якого здійснюється управління процесом нітрифікації. Крім того, зміна темпераутри також вплинуло і на розвиток бактерій-нитрификаторов. Тоді можна висунути припущення про можливість управлінням процесом нітрифікації не тільки концентрацією кисню, але температурою середовища. Однак для визначення найкращих умов необхідно більш детально розглянути взімное вплив цих параметрів.

    3. Модель денітрифікації з урахуванням температурного чинника. Денітріфі-кація - це мікробіологічний процес перетворення нітрату в атмосферне азот в результаті дії бактерій. Процес протікає в умовах відсутності кисню, причому окислюючими елементом є нітрат. Такі умови прийнято називати аноксичного. У разі наявності кисню денітрифікуючі бактерії переважно використовують його як окислювач. При розгляді моделі деніт-ріфікаціі передбачається, що процес нітрифікації відсутня в даному обсязі. Також вважається, що у вхідному потоці присутні тільки амонійний та нітратний розчинний азот [7, 8]. В результаті детального вивчення процесу денітрифікації отримана концептуальна модель у вигляді схеми (рис. 3).

    Мал. 3. Концептуальна схема процесу денітріфкаціі

    Ця схема, як і схема моделі нітрифікації, дозволяє простежити основні реакції даного процесу і взаємний вплив окремих компонент друг на друга. Стрілки на схемі носять таке ж значення, що і для концептуальної моделі нітрифікації.

    Прийняті для моделі денітрифікації найменування величин, а також їх позначення та одиниці вимірювання зведені в табл. 3. Відповідно до наведеної концептуальної схемою ММ процесів біореактора-денітріфікатори з урахуванням впливу температури записується в такий спосіб:

    dXba _ dXba (м20 ° С у (е-20) "Ss Koh Sno b) X .

    ~ DT -T + (M20 exp ^ S + K S + K, S + k h) bh.

    dSnh Sn ^ Snh, / | 20 ° С у (е-20)

    -TL = "+ (-lx mih expt (v dt T

    s so 'oh' no no

    S Koh S_

    S + K S + K h S + K

    s so oh no no

    a nd) xbh;

    dSno _ S2 - Sno 1 - Yh м20 ° С expr (e-20l Ss Koh__

    dt T 2,86Y,

    dS S вх - S 1

    s s s

    _м20 ° С у (е-2 °) Ss Koh Sno X kX

    ~ Mbh exp Vg 0, ^ 0, ^ --- ;; - Xbh + khXs.

    dt T Y

    dXr = - + (1 - i *) bhXbh - khXs; dt T

    Ss + Ks So + Koh Sno + Kno

    ^^ nd _ Xnd i b X -kY .

    T хЬіЬЛ bh ЛКЛ nd |>

    dSnL = - + khXd - k SdXhh;

    7. лт7 h nd a nd bh '

    dt T

    dt

    dSak - Sak Saik_ + f _2_Ia - k I м20 ° С expy (e-20) v

    14 • 2,86 Y 14

    S K,

    "Xij, + - k" S ", iXt, i

    gSs + Ks So + Koh S "o + Ko0-bh 14 a nd

    X = -Xl + lbX

    J + rr, + xl h bh '

    dt T

    Таблиця 3

    Найменування, позначення і одиниці вимірювання і параметрів для моделі

    денітріфкаціі

    Найменування величин і параметрів Позначення Одиниці виміру

    Концентрація біомаси гетеротрофов ХЬк г ГПК / м3

    Концентрація розчиненої органічної азоту г мм3

    Концентрація зваженої органічної повільно розкладається речовини г ГПК / м3

    Концентрація розчиненого біологічно розкладається органічної речовини г ГПК / м3

    Концентрація зваженого інертного органічної речовини г ГПК / м3

    Константа насичення по кисню для гетеротрофів Кок г О2 / м3

    Константа напівнасичення по амонію при нітрифікації Кпк г КН4 + / м3

    Константа напівнасичення по легко розкладені органічного субстрату при денітрифікації К * г ГПК / м3

    Константа напівнасичення по нітрату при денітрифікації Кпо г да-3 / м3

    Фракція азоту в біомасі активного мулу? До г ^ бщ / г ГПК

    Фракція азоту в масі продуктів розпаду г ^ бщ / г ГПК

    Коригувальний фактор швидкості росту гетеротрофов в аноксидних умовах -

    Константа розпаду денитрифицирующих бактерій До сут-1

    Максимальний коефіцієнт приросту біомаси для гетеротрофних бактерій у * г ГПК / г N

    Константа гідролізу в реакції першого порядку До сут-1

    Швидкість аммонификации До г КН4 + / (г N сут-1)

    Максимальна питома швидкість росту автотрофов при 20 ° С 20 ° С і20 добу-1

    Температурний коефіцієнт г -

    Температура середовища е ° з

    Результати комп'ютерного моделювання моделі денітрифікації з урахуванням температурного чинника представлені у вигляді графіків відповідно до рис. 4.

    З графіків видно, що температурний режим 5, відповідає найбільш суттєво у процесі денітрифікації. Всі інші температурні режими призводять до схожих змін. Підвищення температури до 40 ° С призводить до приросту чисельності бактерій-нітріфакторов, а подальше зниження температури до початкового значення зменшують їх концентрацію до значення рівного при 20 ° С.

    Збільшення температури до 40 ° С знижує концентрацію нітратів і амонію, збільшуючи лужність зменшення концентрацій нітратів і амонію і середовища. Зростання бактерій-денітрифікатори призводить до збільшення концентрації азоту. Збільшення температури до 40 ° С сприяло зниженню концентрації розчиненого біологічно розкладається речовини. Тоді, можна зробити висновок, що процес денітрифікації необхідно більш детально розглянути в умовах підвищеної температури середовища.

    Snh

    12.6, =

    12.5 ................................................. ..; ||

    1 2.4 ~ "~ ~~ т ........:..

    19.8 20 20 2 20.4 Xnd

    OR Л "" -: .- {.-

    0,59 - -I------. . .

    0,5: 5 - - j ..... ^ ......; - - -;

    19.8 20 20 2 20.4 XI

    0,71 - - - - "-:---------

    0.7 ..... ..... ......: ||

    0.б1 ..... I ....... i ..... i- -18.5 19 19.5

    Мал. 4. Результати комп'ютерного моделювання процесу денітрифікації з урахуванням парметр зовнішнього середовища.

    Висновок. Результатом даного дослідження є математичні і комп'ютерні моделі нітрифікації і денітрифікації з урахуванням впливу температури на швидкість росту біологічного процесу. Одним з головних результатів даного дослідження є підтвердження чутливості процесів нітрифікації і денітрифікації до температури середовища. Визначено температурні режими, при яких досягаються найкращі показники зростання бактерій-нитрификаторов і денітрифікатори.

    БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК

    1. Фролов Ю.П., Розенберг Г.С. Управління біологічними системами. Надорганізм-ний рівень. - Самара: Самарський університет, 2002. - 191 с.

    2. Грудяева Е.К., Душин С.Є., Шолмова Н.Є. Аналіз технологічного процесу очищення стічних вод з мембранним біореактором // Известия СПбГЕТУ «ЛЕТІ». - 2013. - № 5.

    - С. 48-56.

    3. Душин С.Є., Красов А.В., Кузьмін М.М. Моделювання систем управління: навч. посібник для вузів / під ред. С.Є. Душина. - М .: Студент, 2012. - 348 с.

    4. Ліпунов І.М. Очищення стічних вод в біологічних реакторах з біоплівки і активним мулом (розрахунок біофільтрів і аеротенків): навч. посібник. - Єкатеринбург: Урал. держ. лесотехн. університет, 2015. - 110 с.

    5. Яковлєв С.В., Карюхіна Т.А. Біохімічні процеси в очищенні стічних вод. - М .: Стройиздат, 1980. - 200 с.

    6. Henze M., Grady C.P.L., Gujer W., Marais G.v.R., Matsuo T. Activated Sludge Model No. 1.

    - M .: Henze, - London: IAWPRC, 1987.

    7. Henze M, Gujer W., Mino T. Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3.

    - M .: Henze - London, 2000..

    8. Gujer W., Henze M., Mino T. [et. al.]. Activated sludge model no. 3 // Water Science and Technology. - 1999. - Vol. 39, Issue 1. - P. 183-192.

    9. Вавилин В.А., Васильєв В.Б. Математичне моделювання процесів біологічної очистки стічних вод активним мулом. - М .: Наука, 1979. - 119 с.

    10. Жмур Н.С. Технологічні та біохімічні процеси очищення стічних вод на спорудах з аеротенках. - М .: Акварос, 2003. - 512 с.

    11. Базикін А. Нелінійна динаміка взаємодіючих популяцій. - М., Іжевськ: Інститут комп'ютерних досліджень, 2003. - 368 с.

    12. Stricker A., ​​Racault E.Y. Application of Activated Sludge Model No. 1 to biological treatment of pure winery effluents: case studies // Water Science and Technology. IWA Publishing and the authors. - 2005. - Vol. 51, No. 1. - Р. 121-127.

    13. Pazl I., Koloini T. ASM1 limitations modeling of wastewater treatment process // Acta Chim. Slov. - 2001. - No. 48. - Р. 625-636.

    14. Petersen B., Gernaey K., Henze M. [et. al.]. Evaluation of an ASM1 model calibration procedure on a municipal-industrial wastewater treatment plant // IWA Publishing 2002 Journal of Hydroinformatics. - 2002. - No. 04. - P. 15-38.

    15. Грудяева Е.К., Душин С.Є. Аналіз динаміки процесу нітрифікації в моделі біологічної очистки стічних вод ASM1 // Известия СПбГЕТУ «ЛЕТІ». - 2015. - № 1.

    - С. 12-17.

    16. Грудяева Е.К., Душин С.Є., Кузьмін М.М. Динамічні моделі керованих біохімічних процесів очищення стічних вод // Известия вузів. Приладобудування. - 2015.

    - Т. 58, № 9. - С. 732-737.

    17. Гордєєва Ю.Л., Гордєєв Л.С. Математична модель безперервного процесу в біореакторі з рециклом субстрату і біомаси // Вісник АГТУ. Сер .: Управління, обчислювальна техніка та інформатика. - 2013. - № 2. - С. 9-18.

    18. Мурачев Є.Г. Методика побудови системи управління технологічним процесом біологічного очищення стічних вод на основі гібридних нейронних мереж // Известия МГТУ "МАМИ". - 2009. - № 2 (8). - С. 231-241.

    19. ІвановВ.Ф. Очищення міських стічних вод. - Одеса: ОНТУ ВРНГ УРСР, 1929. - 512 с.

    20. Воронов Ю.В., Яковлєв С.В. Водовідведення та чистка стічних вод. - М .: АСВ, 2006.

    - 704 з.

    REFERNCES

    1. Frolov Yu.P., Rozenberg G.S. Upravlenie biologicheskimi sistemami. Nadorganizmennyy uroven '[Management of biological systems. At the level]. Samara: Samarskiy universitet, 2002 191 p.

    2. Grudyaeva E.K., Dushin S.E., Sholmova N.E. Analiz tekhnologicheskogo protsessa ochistki stochnykh vod s membrannym bioreaktorom [Analysis of technological process of wastewater treatment with membrane bioreactor], Izvestiya SPbGETU «LETI» [Izvestiya SPbGETU «LETI»], 2013, No. 5, pp. 48-56.

    3. Dushin S.E., Krasov A.V., Kuz'min N.N. Modelirovanie sistem upravleniya: ucheb. posobie dlya vuzov [Modeling of control systems: studies. the allowance for high schools], ed. by S.E. Dushina. Moscow: Student 2012, 348 p.

    4. Lipunov I.N. Ochistka stochnykh vod v biologicheskikh reaktorakh s bioplenkoy i aktivnym ilom (raschet biofil'trov i aerotenkov): ucheb. posobie [Wastewater treatment in biological reactors with biofilm and activated sludge (calculation of biofilters and aeration tanks): tutorial]. Ekaterinburg: Ural. gos. lesotekhn. universitet, 2015 року, 110 p.

    5. Yakovlev S.V., Karyukhina T.A. Biokhimicheskie protsessy v ochistke stochnykh vod [Biochemical processes in wastewater treatment]. Moscow: Stroyizdat, 1980, 200 p.

    6. Henze M., Grady C.P.L., Gujer W., Marais G.v.R., Matsuo T. Activated Sludge Model No. 1. Moscow: Henze, London: IAWPRC, 1987.

    7. Henze M., Gujer W., Mino T. Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3. M .: Henze, London, 2000..

    8. Gujer W., Henze M., Mino T. [et. al.]. Activated sludge model no. 3, Water Science and Technology, 1999, Vol. 39, Issue 1, pp. 183-192.

    9. Vavilin V.A., Vasil'ev V.B. Matematicheskoe modelirovanie protsessov biologicheskoy ochistki stochnykh vod aktivnym ilom [Mathematical modeling of biological wastewater treatment with activated sludge]. Moscow: Nauka, 1979, 119 p.

    10. Zhmur N.S. Tekhnologicheskie i biokhimicheskie protsessy ochistki stochnykh vod na sooruzheniyakh s aerotenkami [Technological and biochemical processes of wastewater treatment at facilities with aeration tanks]. Moscow: AKVAROS, 2003 512 p.

    11. Bazykin A. Nelineynaya dinamika vzaimodeystvuyushchikh populyatsiy [Nonlinear dynamics of interacting populations]. Moscow, Izhevsk: Institut komp'yuternykh issledovaniy, 2003 368 p.

    12. Strieker A., ​​Racault E.Y. Application of Activated Sludge Model No. 1 to biological treatment of pure winery effluents: case studies, Water Science and Technology. IWA Publishing and the authors, 2005, Vol. 51, No. 1, pp. 121-127.

    13. Pazl I., Koloini T. ASM1 limitations modeling of wastewater treatment process, Acta Chim. Slov, 2001., No. 48, pp. 625-636.

    14. Petersen B., Gernaey K., Henze M. [et. al.]. Evaluation of an ASM1 model calibration procedure on a municipal-industrial wastewater treatment plant, IWA Publishing 2002 Journal of Hydroinformatics, 2002 No. 04, pp. 15-38.

    15. Grudyaeva E.K., Dushin S.E. Analiz dinamiki protsessa nitrifikatsii v modeli biologicheskoy ochistki stochnykh vod ASM1 [Analysis of the dynamics of the nitrification process in the model of biological wastewater treatment ASM1], Izvestiya SPbGETU «LETI» [Izvestiya SPbGETU «LETI»], 2015-го, No. 1, pp. 12-17.

    16. Grudyaeva E.K., Dushin S.E., Kuz'min N.N. Dinamicheskie modeli upravlyaemykh biokhimicheskikh protsessov ochistki stochnykh vod [Dynamic models of controlled biochemical processes of wastewater treatment], Izvestiya vuzov. Priborostroenie [Journal of Instrument Engineering], 2015-го, Vol. 58, No. 9, pp. 732-737.

    17. Gordeeva Yu.L., Gordeev L.S. Matematicheskaya model 'nepreryvnogo protsessa v bioreaktore s retsiklom substrata i biomassy [A mathematical model for continuous process in bioreactor by recycling a substrate and a biomass], Vestnik AGTU. Ser .: Upravlenie, vychislitel'naya tekhnika i informatika [Vestnik of ASTU. Series: Management, computer engineering and Informatics], 2013, No. 2, pp. 9-18.

    18. Murachev E.G. Metodika postroeniya sistemy upravleniya tekhnologicheskim protsessom biologicheskoy ochistki stochnykh vod na osnove gibridnykh neyronnykh setey [A method of constructing a system of process control of biological wastewater treatment based on hybrid neural networks], Izvestiya MGTU «MAMI» [Izvestiya MGTU "MAMI"] 2009 , No. 2 (8), pp. 231-241.

    19. Ivanov V.F. Ochistka gorodskikh stochnykh vod [Municipal wastewater treatment]. Odessa: ONTU VSNKH USSR, 1929, 512 p.

    20. Voronov Yu.V., YAkovlev S.V. Vodootvedenie i chistka stochnykh vod [Wastewater and wastewater treatment]. Moscow: ASV, 2006, 704 p.

    Статтю рекомендував до опублікування професор В.В. Цехановскій.

    Брікова Ольга Ігорівна - Санкт-Петербурзький державний електротехнічний університет «ЛЕТІ» ім. В.І. Ульянова (Леніна); e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; 197376, г. Санкт-Петербург, вул. Професори Попова, 5; тел .: +79990263259; кафедра автоматики і процесів управління; студент.

    Душин Сергій Євгенович - e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; тел .: +79219704631; кафедра автоматики і процесів управління; д.т.н .; професор.

    Brikova Olga Igorevna - St. Petersburg State Electrotechnical University "LETI"; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; 5, Professor Popov street, St. Petersburg, 197376, Russia; phone: +79990263259; the department of automation and control processes; undergraduate.

    Dushin Sergei Evgen'evich - e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; phone: +79219704631; the department of automation and control processes; dr. of eng. sc .; professor.


    Ключові слова: БІОЛОГІЧНА ОЧИЩЕННЯ / АКТИВНИЙ ІЛ / НІТРФІКАЦІЯ / ДЕНІТРІФКАЦІЯ / МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ / ТЕМПЕРАТУРА зовнішнього середовища / ASM МОДЕЛІ / BIOLOGICAL CLEANING / THE FISSILE OOZE / NITRFIKATION / DENITRIFKATION / MATHEMATICAL MODEL OPERATIONS / TEMPERATURE OF THE EXTERNAL ENVIRONMENT / ASM MODELS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити