УДК 628.35:532.5
DOI 10.35776/VST.2025.08.03

Колбасов Г. А., Королев М. А., Рафф П. А., Усманов Р. Р.

Распределение потребления кислорода в аэротенке: сравнение инженерных подходов и численного моделирования

Аннотация

Представлен обзор инженерных и численных подходов к описанию распределения потребления кислорода в аэробной зоне аэротенка – ключевого элемента систем биологической очистки сточных вод. Рассматриваются схемы, представленные в инженерной литературе (EPA Design Manual, С. Джейанагам, Р. Веннер, Дж. Тчобаноглос, Россо Д., Д. А. Данилович и А. Н. Эпов). Перечисленные подходы сопоставлены с результатами численного моделирования, выполненного в программной среде GPS-X с использованием модели ASM3 и модели последовательно соединенных реакторов. Моделирование проводилось для различных температурных условий, отражающих сезонную изменчивость. Показано, что принятые в инженерной практике схемы распределения кислорода не учитывают влияние температуры, скорости потока и продольной дис­персии, что может приводить к существенным отклонениям при проектировании аэротенков. Предложен унифицированный подход к сравнению процессов распределения кислорода. Представлены практические рекомендации по использованию численного моделирования для уточнения проектных решений.

Ключевые слова

биологическая очистка , аэротенк , GPS-X , модель последовательно соединенных реакторов , ASM3 , температурный режим , потреб­ление кислорода

Для цитирования: Колбасов Г. А., Королев М. А., Рафф П. А., Усманов Р. Р. Распределение потребления кислорода в аэротенке: сравнение инженерных подходов и численного моделирования // Водоснабжение и санитарная техника. 2025. № 8. С. 22–27. DOI: 10.35776/VST.2025.08.03.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Tchobanoglous G., Burton F. L., Stensel H. D. Wastewater engineering: Treatment and resource recovery. 5th ed. New York: McGraw-Hill Education, 2014, 2018 p.
2. Rosso D. (ed.). Aeration, mixing, and energy: Bubbles and sparks. London: IWA Publishing, 2018, 279 p.
3. Данилович Д. А., Эпов А. Н. Расчет и технологическое проектирование процессов и сооружений удаления азота и фосфора из городских сточных вод. – М., 2020. 225 с.
   Danilovich D. A., Epov A. N. Raschet i tekhnologicheskoe proektirovanie protsessov i sooruzhenii udaleniia azota i fosfora iz gorodskikh stochnykh vod [Calculation and process design of the facilities for removing nitrogen and phosphorus from municipal wastewater. Moscow, 2020, 225 p.].
4. U.S. EPA. Design Manual: Fine Pore Aeration Systems. EPA/625/1-89/023. Cincinnati, OH: Center for Environmental Research Information, 1989, 305 p.
5. Jeyanayagam S., Venner R. Integrated design approach for BNR facilities. In: Proceedings of the Water Environment Federation, WEFTEC 2007, v. 7, pp. 28–33.
6. Le Moullec Y., Potier O., Gentric C., Leclerc J.-P. A general correlation to predict axial dispersion coefficients in aerated channel reactors. Water Research, 2008, v. 42, no. 4, pp. 1767–1777.
7. Potier O., Leclerc J.-P., Pons M. N. Influence of geometrical and operational parameters on the axial dispersion in an aerated channel reactor. Water Research, 2005, v. 39, pp. 4454–4462.
8. Fujie K., Sekizawa T., Kubota H. Liquid mixing in activated sludge aeration tank. Journal of Fermentation Technology, 1983, v. 61 (3), pp. 295–304.