تعیین موثرترین شاخص های راهبری لجن فعال و بررسی عملکرد فرایند در شرایط بارگذاری نامتعارف با استفاده از حل عددی ترکیبی مدل شبیه ساز معیار شماره ۱

مقدمه: هدف از کنترل تصفیه خانه های فاضلاب شهری، اتخاذ الگوریتمی است که در آن فرایند در شرایط عملیاتی مطلوبی کار کند و بدین منظور، به مدل ریاضی فرایند نیاز است. در مطالعه حاضر، پس از بیان مراحل ایجاد مدل شبیه ساز معیار شماره ۱ (Benchmark Simulation Model No. ۱ یا ۱BSM) به صورت گام به گام، روش های عددی مناسب برای حل مدل شبیه سازی ارایه و موثرترین شاخص فرایند جهت ارایه راهبردهای کنترلی مشخص شد و در نهایت، رفتار فرایند در برابر شرایط آب و هوایی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت.روش ها: مقادیر اولیه درون رآکتورها و لایه های زلال ساز با حل معادلات حالت هر یک از رآکتورها محاسبه گردید. با استفاده از روش حل عددی ترکیبی Euler و Runge Kutta، مدل شبیه ساز ۱BSM در نرم افزار MATLAB ایجاد شد و با اعمال شرایط آب و هوایی مختلف، رفتار فرایندی تصفیه خانه مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: به کارگیری بیش از یک نوع روش حل عددی برای حل مدل شبیه سازی، به طور چشمگیری از حجم محاسبات اضافی و زمان می کاهد که این امر در کنترل کننده های پیش بین بسیار حایز اهمیت است. با اعمال راهبردهای کنترلی مختلف، به طور قطع نمی توان کیفیت تمام شاخص های فرایند را به یک میزان بهبود بخشید.نتیجه گیری: شاخص های نیتروژن دار فرایند و به خصوص غلظت نیتروژن آمونیاکی، موثرترین شاخص راهبری فرایند لجن فعال محسوب می شود. این فرایند در برابر شرایط نامتعارف، حدود تخلیه استاندارد ۵-day Biological Oxygen Demand (BOD۵)، Chemical Oxygen Demand (COD) و Total suspended solids (TSS) را با اختلاف معنی دار از حد تعیین شده رعایت می کند و تنها در شاخص نیتروژن تخطی وجود داشت. از مدل مفروض که برای نخستین بار در کشور ایجاد شده است، می توان برای مقاصد مختلف در زمینه های شناخت و راهبری فرایند بهره برد.