Використання нелінійної кінетики моно при моделюванні аеротенків-змішувачів з біоплівкою на додатковому завантаженні

Автор(и)

  • Aleksandr Oleynik Інститут гідромеханіки НАН України вул. Желябова, 8/4, м. Київ, Україна, 03680, Україна https://orcid.org/0000-0002-9110-1709
  • Yuriy Kalugin Інститут гідромеханіки НАН України вул. Желябова, 8/4, м. Київ, Україна, 03680, Україна https://orcid.org/0000-0003-0720-0665
  • Tamara Airapetian Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-8834-5622

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118999

Ключові слова:

органічні забруднення, аеротенк-змішувач, активний мул, біоплівка, кінетика реакцій, рівняння Моно, додаткове завантаження

Анотація

Представлена математична модель комбінованого вилучення органічних забруднень (ОЗ) в аеротенках-змішувачах завислим та закріпленим біоценозом. Наведені чисельні розрахунки при різних значеннях впливових параметрів. Використання рівняння Моно для опису швидкості окислення дозволяє моделювати процес біологічної очистки в широкому діапазоні концентрацій ОЗ та оцінити ефективність роботи аеротенків-змішувачів з біоплівкою на додатковому завантаженні

Біографії авторів

Aleksandr Oleynik, Інститут гідромеханіки НАН України вул. Желябова, 8/4, м. Київ, Україна, 03680

Доктор технічних наук, професор, Член-кореспондент НАН України

Відділ прикладної гідродинаміки

Yuriy Kalugin, Інститут гідромеханіки НАН України вул. Желябова, 8/4, м. Київ, Україна, 03680

Кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник

Відділ прикладної гідродинаміки

Tamara Airapetian, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра Водопостачання, водовідведення і очищення вод

Посилання

  1. Henze, M., Van Loosdrecht, M., Ekama, G., Brdjanovic, D. (Eds.) (2008). Biological Wastewater Treatment: Principles, Modelling and Design. Iwa Publishing, London, 511.
  2. Vasilenko, A., Grabovsky, P., Larkina, G. et. al. (2007). Reconstruction and intensification of constructions of water supply and water removal. Kyiv–Odessa: KNUCA-ОSСА, 307.
  3. Zhmur, N. (2003). Technological and biochemical processes of sewage treatment in constructions with aerotanks. Мoscow: AKVAROS, 512.
  4. Zapolskiy, A. K. (2005). Water supply, water removal and quality of water. Kyiv: Vyshcha shkola, 617.
  5. DBN V.2.5-75-2013. Sewerage. Outdoor networks and structures. The main provisions of the design (2013). Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine, 128.
  6. Yakovlev, S., Voronov, Yu. (2002). Water removal and waste waters treatment. Мoscow: ASV, 704.
  7. Kulikov, N. I., Nymans, A. Ya., Оmelchenko, N. P., Tchernyshov, V. N. (2009). Theoretical bases of water treating. Donetsk: Izd. «Noulidzh» (Donetskoe otdelenie), 298.
  8. Shamsutdinova, Z. R., Khafizov, I. I. (2016). Analysis of the aerotanks efficiency in wastewater treatment system. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies, 4, 245–249. doi: 10.20914/2310-1202-2016-4-245-249
  9. Oleynik, A., Zyablikov, S. (2005). Features of modeling wastewater treatment in the system aerotank-settle tank-regenerator. Problems of water supply, drainage and hydraulic, 4, 46–53.
  10. Von Sperling, M. (2007). Activated Sludge and Aerobic Biofilm Reactors. London IWA Publishing, 328.
  11. Vavylyn, V., Vasilyev, V. (1979). Matematic modeling of the processes of the biological treatment of the waste waters. Мoscow: Science, 116.
  12. Makinia, J. (2010). Mathematical Modelling and Computer Simulation of Activated Sludge Systems. –wa Publishing, London, New York, 408.
  13. Sánchez, O. (2016). Environmental engineering and activated sludge processes: models, methodologies, and applications. Oakville, ON; Waretown, NJ: Apple Academic Press, 354. doi: 10.1201/b19902
  14. Oleynik, A., Airapetian, T. (2015). Modelling of the waste water treatment from the organic contaminations in the bioreactors-aerotanks with suspended (free flowing) and fixed biocenosis. Reports of the National Academy of the Sciences of the Ukraine, 5, 56–61.
  15. Oleynik, A., Airapetian, T. (2016). The aerobic biological purification of the wastewaters from the organic contaminants (OC) in the aerotanks with the suspended and the fixed biocenosis. MOTROL. Commission of motorization and energetics in agriculture, 18 (10), 13–24.
  16. Hu, W.-S. (2017). Engineering Principles in Biotechnology. John Wiley & Sons Ltd, 504. doi: 10.1002/9781119159056
  17. Oleynik, A., Vasilenko, T., Rybachenko, S., Hamid Ihao Achmad (2006). Modelling the processes of the additional treatment of the urban-communal waste waters on the filters. The Problems of the water supply, drainage and hydraulic, 7, 85–97.
  18. Pérez, J., Picioreanu, C., van Loosdrecht, M. (2005). Modeling biofilm and floc diffusion processes based on analytical solution of reaction-diffusion equations. Water Research, 39 (7), 1311–1323. doi: 10.1016/j.watres.2004.12.020
  19. Wanner, O., Ebert, N. I., Rittman, B. E. (2006). Matematical modeling of biofilms. Scientificand Technical report No. 18, 208.
  20. Oleynik, A., Kolpakova, О. (2014). Modelling and calculation of the biological sewage treatment on the trickling biofilters. Ecological safety and make use of nature, 16, 68–86.
  21. Henze, M., Harremoes, P., Cour, J., la, J., Arvin, E. (2002). Wastewater Treatment: Biological and Chemical Processes. Berlin, Springer, 430.
  22. Nielsen, J. Bioreactors: Description and Modelling [Text] / J. Nielsen, J. Villadsen // Biotechnology Set. – 2008. – Р. 77–104. doi: 10.1002/9783527620999.ch5b
  23. Lee, J. (2017). Development of a model to determine mass transfer coefficient and oxygen solubility in bioreactors. Heliyon, 3 (2), e00248. doi: 10.1016/j.heliyon.2017.e00248
  24. Airapetian, T. S., Telyma, S. V., Oliynik, O. J. (2017). A modeling of the oxygen regime in bioreactors-aerotanks at the purification of waste waters from organic pollutants. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 6, 21–27. doi: 10.15407/dopovidi2017.06.021
  25. Oleynik, A., Airapetian, T. (2017). Oxygen regime in research on the work of plugflow aeration tanks with fixed biomasses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (88)), 4–11. doi: 10.15587/1729-4061.2017.107127
  26. Lothman, S., James Gellner, W., Stone, A., Howard, D., Pitt, P., Rosso, D. (2011). Comparison of Oxygen Transfer and Uptake Between an Integrated Fixed-Film Activated Sludge (IFAS) Process and a Conventional Activated Sludge Process (ASP). Proceedings of the Water Environment Federation, 2011 (18), 368–390. doi: 10.2175/193864711802638977
  27. Oleynik, A., Airapetian, Т. (2016). Modelling and computation of the oxygen regime while extracting the organic contaminants in ideal mix aeration tank with suspended and fixed biocenose. Problems of water supply, sewerage and hydraulic, 27, 269–279.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-25

Як цитувати

Oleynik, A., Kalugin, Y., & Airapetian, T. (2017). Використання нелінійної кінетики моно при моделюванні аеротенків-змішувачів з біоплівкою на додатковому завантаженні. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (90), 17–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118999

Номер

Том 6 № 10 (90) (2017): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Aleksandr Oleynik, Yuriy Kalugin, Tamara Airapetian

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.