MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH SINH HỌC TRONG BÃI LỌC TRỒNG CÂY ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC

Nghiên cứu đã thiết lập được mô hình toán học ứng dụng trong mô phỏng và đánh giá công nghệ xử lý nước rỉ rác bằng bãi lọc trồng cây kiến tạo dòng chảy ngầm; hệ các phương trình mô phỏng quá trình sinh học trong bãi lọc được giải số bằng thuật toán Runge-Kutta bậc 4 và được code bằng ngôn ngữ lập trình Matlab. Mô hình số thu được đã được phân tích độ nhạy và hiệu chỉnh, kiểm nghiệm dựa trên các bộ số liệu đo đạc. Kết quả mô phỏng quá trình sinh học trong bãi lọc trồng cây cho thấy, sai số giữa kết quả mô phỏng và kết quả đo thực tế đối với nồng độ nitơ hữu cơ trung bình khoảng 10,9%; nồng độ amoni mô phỏng có sai số đều nằm < 12%, và sai số trung bình khoảng 2,7% so với giá trị đo thực tế. Nồng độ Nitrat mô phỏng có sai số trung bình khoảng 9,2% so với giá trị đo thực tế. Nồng độ phốt pho mô phỏng có sai số sai số trung bình là 3,2% so với giá trị đo thực tế. Kết quả mô phỏng lượng cacbon trong bãi lọc trồng cây kiến tạo phù hợp với thực tế. Mô hình toán thiết lập bước đầu phù hợp để mô phỏng một số quá trình sinh học trong bãi lọc trồng cây kiến tạo dòng chảy ngầm.

The study has established a mathematical model for applying in simulation and evaluation of landfill leachate treatment technology by subflow constructed wetland; the system of equations simulating biological processes in the constructed wetland has been numerically solved by the Runge-Kutta algorithm of order 4 and coded in the Matlab programming language. The obtained numerical model has been analyzed for sensitivity and calibrated and tested based on measurement data sets. The results of simulation of biological processes in the constructed wetland showed that: the error between the simulation results and the actual measurement results for the average organic nitrogen concentration was about 10.9%; the simulated ammonium concentration had errors of <12%, and the average error was about 2.7% compared to the actual measured value. The simulated nitrate concentration had an average error of about 9.2% compared to the actual measured value. The simulated phosphorus concentration had an average error of 3.2% compared with the actual measured value. The results of simulating the amount of carbon in the constructed wetland were consistent with measured data. The numerical model is initially suitable to simulate some biological processes in the subflow constructed wetland.