تعيين مؤثرترين شاخص‌هاي راهبري لجن فعال و بررسي عملكرد فرايند در شرايط بارگذاري نامتعارف با استفاده از حل عددي تركيبي مدل شبيه‌ساز معيار شماره 1

مقدمه: هدف از كنترل تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب شهري، اتخاذ الگوريتمي است كه در آن فرايند در شرايط عملياتي مطلوبي كار كند و بدين منظور، به مدل رياضي فرايند نياز است. در مطالعه حاضر، پس از بيان مراحل ايجاد مدل شبيه‌ساز معيار شماره 1 (Benchmark Simulation Model No. 1 يا 1BSM) به صورت گام به گام، روش‌هاي عددي مناسب براي حل مدل شبيه‌سازي ارايه و مؤثرترين شاخص فرايند جهت ارايه راهبردهاي كنترلي مشخص شد و در نهايت، رفتار فرايند در برابر شرايط آب و هوايي متفاوت مورد بررسي قرار گرفت. روش‌ها: مقادير اوليه درون رآكتورها و لايه‌هاي زلال‌ساز با حل معادلات حالت هر يك از رآكتورها محاسبه گرديد. با استفاده از روش حل عددي تركيبي Euler و Runge Kutta، مدل شبيه‌ساز 1BSM در نرم‌افزار MATLAB ايجاد شد و با اعمال شرايط آب و هوايي مختلف، رفتار فرايندي تصفيه‌خانه مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: به كارگيري بيش از يك نوع روش حل عددي براي حل مدل شبيه‌سازي، به طور چشمگيري از حجم محاسبات اضافي و زمان مي‌كاهد كه اين امر در كنترل‌كننده‌هاي پيش‌بين بسيار حايز اهميت است. با اعمال راهبردهاي كنترلي مختلف، به طور قطع نمي‌توان كيفيت تمام شاخص‌هاي فرايند را به يك ميزان بهبود بخشيد. نتيجه‌گيري: شاخص‌هاي نيتروژن‌دار فرايند و به خصوص غلظت نيتروژن آمونياكي، مؤثرترين شاخص راهبري فرايند لجن فعال محسوب مي‌شود. اين فرايند در برابر شرايط نامتعارف، حدود تخليه استاندارد 5-day Biological Oxygen Demand (BOD5)، Chemical Oxygen Demand (COD) و Total suspended solids (TSS) را با اختلاف معني‌دار از حد تعيين شده رعايت مي‌كند و تنها در شاخص نيتروژن تخطي وجود داشت. از مدل مفروض كه براي نخستين بار در كشور ايجاد شده است، مي‌توان براي مقاصد مختلف در زمينه‌هاي شناخت و راهبري فرايند بهره برد.