Моделирование процесса аэрации жидких отходов предприятия в сатураторе поверхностного типа как объекта автоматизации

В рамках решения задачи поиска технических подходов, способствующих достижению целей по защите окружающей среды, особого внимания заслуживают сооружения по очистке сточных вод, которые являются основными источниками загрязнений гидросферы. Обработка жидких отходов предприятий представляет собой сложную цепочку технологических переделов, каждый из которых характеризуется множеством параметров. Рассмотрен важный, с точки зрения качества флотационной очистки сточных вод, процесс насыщения их воздухом в сатураторе поверхностного типа. Для создания эффективных систем автоматического управления исследуемым технологическим этапом предложено применить подход, одним из элементов которого является нахождение математического описания объекта в виде уравнений и структур. Показано, что аэрация стоков представляет собой многомерный нестационарный объект управления, выходными координатами которого являются уровень жидкости и давление воздуха в напорном баке и концентрация воздуха в стоке на его выходе. Выделены векторы управляющих и возмущающих воздействий. Первый включает в себя расход воды на выходе из установки, расходы нагнетаемого в резервуар и отводимого из него воздуха, второй — температуру воды и воздуха на входе в установку и расход приходящей жидкости, температуру и скорость наружного воздуха. Приведено математическое описание процесса воздушного насыщения сточных вод в сатураторе поверхностного типа как объекта автоматизации. На основании полученной системы уравнений синтезирована структурная схема математической модели, которая в дальнейшем может быть использована для создания вычислительных моделей объекта и системы управления комплексом очистки сточных вод.