Модель активного ила - Activated sludge model

Модель активного ила это общее название группы математических методов для моделирования активный ил системы. Исследования в этой области координирует рабочая группа Международная водная ассоциация (IWA). Модели активного ила используются в научных исследованиях для изучения биологических процессов в гипотетических системах. Они также могут применяться в полном объеме. очистки сточных вод установки для оптимизации при тщательной калибровке со справочными данными по образованию осадка и питательным веществам в сточных водах.

Примерно в 1983 г. была сформирована рабочая группа Международной ассоциации по качеству воды (одна из ассоциаций, сформировавших IWA). Они начали создавать обобщенную основу для математических моделей, которые можно было бы использовать для моделирования активного ила для удаления азота.[1][2] Одна из основных целей заключалась в разработке модели, сложность которой была бы как можно более низкой и простой для представления, но все же способной точно предсказывать биологические процессы. Спустя четыре года первая модель IAWQ под названием ASM1 была готова и включала базовую модель с учетом химическая потребность в кислороде (ХПК), рост бактерий, и биомасса деградация.

Модель активного ила состоит из:

  • переменные состояния: они включают различные фракции ХПК, биомассу и различные типы питательных веществ, как органических, так и неорганических.
  • описание динамические процессы: перечисляет различные моделируемые биологические процессы вместе с их формулами.
  • параметры: переменные, которые описывают состояние биологической системы, такие как скорость роста и распада, коэффициент полунасыщения для гидролиза и т. д.

История

До начала работы над ASM1 в 1983 году уже имелся 15-летний опыт моделирования активного ила, хотя каждая исследовательская группа, работавшая над математическими системами активного ила, создавала свою собственную структуру модели, несовместимую со всеми остальными. Таким образом, ASM1 стал катализатором исследований и оказал большое влияние на моделирование активного ила.

ASM1 послужил основой для многочисленных расширений.[2] Эти расширения включают, например, лучший прогноз удаления азота и фосфора. Широко используемые расширенные модели включают ASM2, ASM2d и ASM3P. На момент публикации модели ASM1 биологическое удаление фосфора уже использовалось, хотя в то время этот процесс еще не был полностью понят. Базовые знания о бактериях, удаляющих фосфор, были включены в модель ASM1, и параметры были соответственно скорректированы. Таким образом, через 8 лет ASM2 был опубликован в 1995 году.

ASM1 не включает роль организмы, накапливающие фосфор ни отношения между биологическое удаление фосфора и удаление азота. Усовершенствованная версия ASM1, названная просто ASM2, была разработана для биологического (и химического) удаления фосфора. По мере роста научного понимания в конце 1990-х ASM2 был расширен до ASM2d, в основном за счет добавления аноксического, а также аэробного поглощения фосфора.

Доступность

Модели активного ила IWA обычно используются в существующих программах. Наиболее распространены Биовин, GPS-X, ЗАПАД, ГОРНОСТАЙ, Симба и СУМО. Кроме того, есть реализации Matlab, доступные исследователям из университетов, код Fortran в COST 682 Сравнительный отчет, и Modelica код в Библиотека Modelica WasteWater.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Моделирование с использованием ASM1
  2. ^ а б Могенс, Хенце; Гуджер Вилли; Мино Такаши; Ван Лосдрехт Марк (2000). Модели с активным илом ASM1, ASM2, ASM2d и ASM3. Лондон: Издательство IWA. ISBN  1-900222-24-8.

внешняя ссылка