Очистные сооружения математическая модель

Сложность современных очистных сооружений трудно ограничить рамками проектирования по простым эмпирическим правилам. Сочетание нескольких различных процессов на одной станции (удаление органических соединений, нитрификация, денитрификация, биологическое удаление фосфора) требует систематизации и структурирования опыта. Математическая формулировка модели вводит такую систематизацию и структурирование. Это создает основу для понимания природы процесса и синтезирования накопленного опыта. [c.430]

Выбор подобного варианта зависит от множества разнообразных факторов. Например, экономическая составляющая определяется капитальными затратами и эксплуатационными издержками на подачу воды водопользователям, водоподготовку, строительство и эксплуатацию очистных сооружений, плотин и сбросных сооружений, защитные мероприятия от вредного воздействия вод и пр. Экономическая эффективность систем водопользования описывается связью между количеством используемых водных ресурсов и объемом выпускаемой продукции (производственными функциями). Экологическая составляющая определяется качеством природных вод, т. е. зависит от состава и концентраций всевозможных ингредиентов в воде. Значения этих компонент обусловливаются совокупностью физических, химических, биологических и иных процессов. Таким образом, с прикладных позиций математические модели систем водопользования имеют ярко выраженный междисциплинарный характер. Постановка и формализация соответствующих задач требует рассмотрения комплексной проблемы рационального водопользования с различных точек зрения (аспектов). [c.16]

В математических моделях, описывающих механизм экономического стимулирования рационального водопользования, рассматривается обычно двухуровневая схема управления ( Центр — конечные водопользователи). При такой схеме управляющий орган (Центр) проводит политику рационального водопользования и охраны вод, а подконтрольные ему конечные водопользователи выплачивают Центру средства на проведение необходимых мероприятий, обладая при этом определенной экономической самостоятельностью. Они могут выбирать собственную (локальную) политику инвестиций для модернизации технологических процессов и очистных сооружений. В результате мож- [c.110]

Математическая модель для расчета систем с чистым кислородом и анаэробных фильтров, используемых для очистки различных сточных вод, является важным средством для оценки проектных вариантов очистных сооружений. [c.350]

Синтез рациональной САУ может быть произведен лишь на основе длительных наблюдений за функционированием действующих очистных сооружений. Однако предпринимается немало попыток изучать структурно-функциональные свойства объекта с помощью математического моделирования. Можно отметить три основных направления, используемых в математическом моделировании технологических процессов вообще и рассматриваемых здесь процессов в частности. При аналитическом методе математическая модель строится на основании всестороннего исследования механизма процесса и составляется нз уравнений материальных и теплового балансов для каждой фазы процесса, а также из уравнений, отражающих влияние гидродинамических факторов и кинетики реакций для каждого компонента. При этом необходимо учитывать коэффициенты диффузии, теплообмена, кинетические константы реакций и т. п. Для определения этих коэффициентов и констант требуется комплекс сложных и точных лабораторных и промышленных исследований. Математическая модель может быть синтезирована также экспериментально. Методами современной математической статистики находят формальное математическое описание процесса в условиях, когда теория процесса разработана недостаточно полно и нельзя дать более или менее точное аналитическое описание. Это новый, кибернетический подход к задаче исследователь устанавливает функциональные связи между входными и выходными параметрами процесса, абстрагируясь от сложных и плохо изученных явлений, происходящих в процессе. Кроме того, существует третий метод составления математических описаний — экспериментально-аналитический, упрощающий задачу определения численных значений параметров уравнений статики и динамики процесса. В этом случае исходные уравнения составляются на основе анализа процессов, наблюдаемых в объекте, а численные значения параметров этих уравне.чий определяются по экспериментальным данным, полученным непосредственно на объекте. [c.169]

Перечисленными соображениями объясняется тот факт, что многие оценочные модели реализуются с применением различных модификаций методов линейной оптимизации. Так, например, в схемы линейного программирования (ЛП) удачно вписываются задачи оптимизации производственной структуры мелиорируемых земель, выбора типа очистных сооружений и некоторые другие. Если в задачах присутствуют альтернативы с ярко выраженной дискретностью, то применяются методы частично целочисленного Л П. В зонах неустойчивого увлажнения велика роль как случайных природных факторов (речной сток, осадки), так и потребности в воде на орошение. Это обуславливает целесообразность явного их включения в формулировки соответствующих задач. При этом многие модели приобретают форму задач стохастического ЛП со случайными переменными и/или ограничениями. Например, можно отметить применение стохастического программирования (линейного и нелинейного соответственно) в задачах оптимизации орошаемого земледелия в зонах неустойчивого увлажнения [Прясисинская, 1985 Математическое моделирование..., 1988] и при решении агрегированных задач управления качеством вод [ ardwell, [c.64]

Остальные классы математических моделей содержат в себе как имитационные, так и оптимизационные модели. Суть последних сводится к сравнению вариантов и выбору лучших из них согласно какой-либо системе предпочтений. Эти модели условно подразделяются на модели обоснования структуры и параметров системы и выбора режимов ее функционирования [Haith, 1984 Математические модели.. ., 1987 Математическое моделирование..., 1988 E onomi Instruments.. ., 1989 Вода России..., 2001].Такое разделение характерно и для моделей развития мониторинга [Веницианов, Левит-Гуревич, 1998]. Обоснование параметров развития ВХС базируется на данных комплексного мониторинга и результатах прогнозного моделирования, а также на сценариях развития соответствующего региона (см. рис. 3.1.1). Среди обосновываемых параметров выделяются характеристики водопользователей, мероприятия по охране и восстановлению вод, защите от их вредного воздействия, а также технические параметры очистных и гидротехнических сооружений. Поскольку почти [c.116]

Вассейновое моделирование является важным инструментом для оценки качества вод и управления водными ресурсами. Для бассейна р. Волги применим весь комплекс сформулированных ранее моделей. Однако на разных уровнях принятия решений используются различные математические модели. Так, для сравнительно небольших притоков П-го, Ш-го порядка, на речной сети выделяются однородные гидро-лого-водохозяйственные участки (ВХУ), а в оптимизационную модель включаются характеристики крупных загрязняющих производств, их сбросных вод и способов очистки. Обоснование типов очистных сооружений (ОС) на этих предприятиях базируется на модели частично-це-лочисленного программирования. Подобная модель была реализована для условий бассейна р. Прони (правый приток р. Оки) [Пряжинская, 1996]. Результаты расчетов были использованы при разработке Схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна р. Прони. [c.345]

Обоснование способов очистки сточных вод от точечных источников загрязнения в бассейне р. Волги при принятой схематизации (29 створов) базируется на потоковой модели. Рассматривается простейшая математическая модель, представляющая собой статистический детерминированный аналог модели обоснования параметров ВХС, рассмотренный в [Хранович, 2001]. В модели выбираются технологии очистки ЗВ одного вида при заданных объемах сбросных вод, поступающих на очистные сооружения в течение расчетного периода и затратах на стро- [c.354]

Синтез рациональной САУ может быть произведен лишь на основе длительных наблюдений за функционированием действующих очистны . сооружений. Однако предпринимается немало попыток изучить струк-турно-функциональные свойства объекта с помощью математического моделирования. Можно отметить три основных направления, используемых в математическом моделировании технологических процессов вообще и рассматриваемых здесь процессов в частности. При аналитическом методе математическая модель строится на основании всестороннего исследования механизма процесса и составляется из уравнений материальных и теплового балансов для каждой фазь процесса, а также из уравнений, отражающих влияние гидродинамических факторов и кинетики реакций для каждого компонента. При этом необходимо учитывать коэффициенты диффузии, теплообмена, кинетические константы реакций и т. п. Для определения этих коэффициентов и констант требуется проведение комплекса атожных и точных лабораторных и промышленных исследований. [c.279]