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