Управляемая динамика процесса биоочистки сточных вод при переменном входном потоке загрязнений

Александр Николаевич Кириллов, Александр Михайлович Сазонов, Alexander Kirillov, Alexander Sazonov

Аннотация


В работе представлена модель системы биологической очистки осадков сточных вод. Поставлена задача стабилизации процесса биоочистки при кусочно-постоянном входном потоке загрязнений для общего вида трофических функций, описывающих процесс окисления и входные потоки. Модель представляет собой систему нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Посредством замены переменных построена более простая для анализа вспомогательная система линейных дифференциальных уравнений. Показано существование периодического решения вспомогательной системы. На основе данного результата решена задача стабилизации исходной системы биоочистки. Получен вид управлений, обеспечивающих локализацию периодического решения. Показано, что для любых начальных данных происходит синхронизация решений системы.

Ключевые слова


биологическая очистка; динамические системы; стабилизация; периодические решения; синхронизация решений

Полный текст:

PDF

Литература


Вавилин В. А. Нелинейные модели биологической очистки и процессов самоочищения в реках. М.: Наука, 1983. 185 c.

Кириллов А. Н., Данилова И. В. Динамика процесса биоочистки при переменном входном потоке загрязнений: инвариантные множества и стабилизация // Труды Карельского научного центра РАН. 2020. № 7. С. 65–71. doi: 10.17076/mat1230

Кириллов А. Н., Сазонов А. М. Моделирование процесса биологической очистки сточных вод на основе шумпетеровской динамики // Труды ИСА РАН. 2020. Т. 70, № 3. С. 24–28. doi: 10.14357/20790279200303

Brune D. Optimal control of the completemix activated sludge process // Environmental Technology Letters. 1985. Vol. 6. P. 467–476. doi: 10.1080/09593338509384365

Dupont R., Sinkjaer O. Optimization of wastewater treatment plants by means of computer models // Water Sci. Technol. 1994. Vol. 30. P. 181–190.

Grigorieva E. V., Khailov E. N. Minimization of pollution concentration on a given time interval for the wastewater cleaning plant // J. Control Sci. Eng. 2010. Vol. 2010. Art. 712794. doi: 10.1155/2010/712794

Henze M., Grady Jr. C. P. L., Gujer W., Marais G. v.R., Matsuo T. A general model for single-sludge activated sludge wastewater treatment systems // Water Res. 1987. Vol. 21. P. 505–515. doi: 10.1016/0043-1354(87)90058-3

Steffens M. A., Lant P. A., Newell R. B. A systematic approach for reducing biological wastewater treatment models // Water Res. 1997. Vol. 31. P. 590–606.

Tacacs I., Patry G. G., Nolasco D. A dynamic model of the clarification thickening process //Water Res. 1991. Vol. 25. P. 1263–1271. doi: 10.1016/0043-1354(91)90066-Y




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/mat2326

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019