Методы математического моделирования и стабилизации процесса биологической очистки сточных вод

Номер гранта:18-01-00249
Область научного знания:математика, механика, информатика
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Кириллов Александр Николаевич
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Проект посвящен математическому моделированию и стабилизации процесса биологической очистки сточных вод. Предлагаемые модели учитывают изменчивость состава биосообщества (активного ила), окисляющего субстрат, что зависит от нагрузки на входе в систему и от времени пребывания ила в аэротенке. Учитывается также многовидовой состав биосообщества. Различные виды микроорганизмов специализируются на различных компонентах субстрата, следовательно, при изменении его состава изменяется структура биомассы. Таким образом, структура, т.е. виды микроорганизмов и связи между ними, изменяется во времени. Разрабатываемые в проекте модели относятся к классу гибридных динамических систем. Для анализа динамики и построения алгоритма стабилизации процесса биоочистки будет применен метод динамической декомпозиции, предложенный ранее руководителем проекта. При этом сложная динамическая система заменяется последовательностью достаточно простых подсистем, описывающих динамику процесса на отдельных временных промежутках. Таким образом, количество уравнений системы и вид правых частей изменяются во времени. Это изменение зависит от значения переменной, определяемой как эволюционное время. Изменение эволюционного времени описывается динамической системой, учитывающей нагрузку на систему биочистки и скорость рециркуляционного потока активного ила. Будет проведен качественный и количественный анализ гибридной системы, описывающей динамику биосообщества — активного ила. Предполагается разработать алгоритм стабилизации процесса биоочистки сточных вод, позволяющий поддерживать выходные концентрации субстратов в допустимых пределах.
Аннотация к заявке приведена в авторской редакции. По состоянию на 31.10.2025
Президент России
Правительство Российской Федерации
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Российская академия наук
Российский научный фонд
Фонд перспективных исследований