The mathematical models and the parameter calculations of the simultaneous waste water treatment from the organic contaminants and ammonium nitrogen compounds in the bioreactors-aerotanks with additional fixed biocenosis as a biofilm in their volume are proposed. The questions connected with heterogeneous structure of biofilm from different bacteria and the substantiation of the balance equations system with kinetic reactions for following their realization which are describing of the simultaneous removing organic contaminations (OC) and nitrogen (N) in biofilm taking into account on the oxygen regime O2 are considered. Detailed analysis of aerotank operation with additional fixed biocenosis shown about the possibility of creation of the new conditions for simultaneous removing of the OC and nitrogen by the suspended and fixed biocenosis. At the same time the arrangement of the aerotank-mixture from the three sections where the simultaneous treatment have a place is recommended taking into account on the theoretical substantiation of these sections in one reactor. It is shown that on the different loads the complex heterogeneous structure of the biofilm is formed which consist of from different bacteria. So near the biofilm surface it consists of the heterotrophs during the removing of OC and at during of removing of nitrogen from the autotrophs. At the same time more active heterotrophs may to grow as in anaerobic as in anoxic conditions and the processes that have a place in the biofilm at the simultaneous treatment are connected with the growing of the competition between the heterotrophs and autotrophs in the fight to oxygen. Heterotrophy that are situated are near surface of the biofilm are using of more oxygen than autotrophy that are in the lower part of one. As a result of realization of the created models taking into account on the influence of the different factors on the simultaneous waste water treatment from OC and N processes the recommendations to parameter calculations are proposed. Besides of the boundary conditions of necessary bacteria presence at which the simultaneous removing of the OC and N are occurred and at which conditions some of substrates will limit the waste water treatment processes are determined.
Запропоновано математичні моделі та розрахунки параметрів сумісного біологічного очищення стічних вод від органічних забруднень і амонійного азоту в біореакторах-аеротенках з додатковим облаштуванням в їх об’ємі закріпленого біоценозу у вигляді біоплівки. Розглянуто питання, пов’язані з формуванням гетеро- генної структури біоплівки із різних бактерій і обґрунтовано для подальшої реалізації балансові рівняння з кінетичними реакціями, що описують сумісне вилучення органічних забруднень і азоту в біоплівці з вра- хуванням кисневого режиму. В результаті реалізації розроблених моделей із врахуванням різних факторів впливу на процеси сумісного очищення органічних забруднень і азоту запропоновані рекомендації по розра- хунку параметрів сумісного очищення, зокрема, встановлені граничні умови існування потрібних бактерій, при яких відбувається одночасне вилучення органічних забруднень і азоту, і який із субстратів органічних забруднень, азот чи кисень буде лімітувати процес очищення.
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.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.