Розроблено методи й алгоритми автоматизованого енергоощадного управління режимом роботи насосної станції. Завдання енергоощадного управління режимом роботи насосної станції у системі водопостачання вирішено за техніко-економічним критерієм ефективності, що відповідає економічним інтересам абонентів. Наведено методи формування оптимального технологічного завдання для насосної станції, енергоощадного управління режимом роботи технологічного обладнання, координації режимів роботи регульованих насосних агрегатів даної станції, їх алгоритмічне та програмне забезпечення, функціональну структуру автоматизованої системи управління насосної станції.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено задачі автоматизованого управління потокорозподілом систем подачі й розподілу води (СПРВ) за штатних та аварійних режимів роботи як багатокритеріальні задачі узагальненого математичного програмування з незаданими бінарними відношеннями, а також математичні моделі, що адекватно описують процеси в СПРВ. Розроблено алгоритми вирішення задачі раціонального автоматизованого управління потокорозподілом СПРВ, що представляють розвиток багатокрокових алгоритмів вирішення задачі багатокритеріальної оптимізації щодо специфіки СПРВ. Досліджено задачу локалізації аварійної ділянки шляхом топологічних перетворень графа мережі, доведено теореми, що постулюють: єдиність розбивки графа на локалізуючі компоненти та єдність розбивки графа на гіперграфи.

  Скачати повний текст

Вперше проведено порівняння якості підземних вод і грунтів на території приміських парцелярних господарств за умов антропогенного навантаження. Виявлено залежність між вмістом забруднювачів у грунтах і водах, з'ясовано вплив забруднення грунту на якість підземних вод. Визначено коефіцієнти переходу у системі грунт-вода для різних типів грунтів. Вперше досліджено та проаналізовано зміну якості підземних вод у часі у разі зміни пори року. Встановлено найнесприятливіші пори року, коли необхідно проводити дослідження якості грунтових вод і дезінфекцію криниць. Розширено уявлення щодо забезпечення точності та достовірності результатів визначення забруднення водних агроекосистем.

  Скачати повний текст

Розроблено та науково обрунтовано більш досконалі математичні моделі надійності структур кільцевих водопровідних мереж у вигляді поліномів. Удосконалено існуючі методи побудови трасувань даних мереж шляхом наукового обгрунтування та застосування еквідистанти, функції домінуючих напрямків, сітки цих напрямків з її трансформацією до структури мережі. Розроблено метод підвищення надійності структури кільцевої водопровідної мережі у разі її реконструкції шляхом визначення місця прокладання нової ділянки. На базі запропонованих моделей розроблено методику аналізу надійності та побудови цих мереж, реалізовану в програмному комплексі.

  Скачати повний текст

Розроблено методи підтримки проектних рішень у процесі проектування технологічних схем промислового водоспоживання, а також математичну модель схеми водоспоживання на основі рішень матеріального балансу одиниць, що впливають на якісний склад води на підприємстві. Сформульовано сукупність критеріїв оптимізації схем водоспоживання та доведено ефективність критерію оптимізації, що передбачає мінімізіацію питомих фінансових втрат у процесі водоспоживання. Вперше запропоновано методологію технологічного проектування схем промислового водоспоживання, що включає концептуальний аналіз схеми водоспоживання та синтез оптимальної схеми з використанням математичної моделі схеми водоспоживання та техніко-економічного критерію оптимізації. Вперше у галузі проектування технологічних схем водного госпродарства запропоновано підхід, що базується на задачі математичного програмування до виконання графоаналітичного концепутального аналізу схем водоспоживання, водовідведення та водоочищення. На базі нових методологічних підходів розроблено алгоритмічне забезпечення для синтезу технологічних схем оптимального водоспоживання. Проведено випробування результатів наукового дослідження на промислових об'єктах. Здійснено впровадження рішень щодо оптимізації водного господарства у ВАТ "Фармак" (Київ), та хлібозаводі N 3 ВАТ "Житомирхліб" (Житомир). Обгрунтовано можливість використання на даних підприємствах повторно-багаторазового водоспоживання зі значним зменшенням обсягу скидання стічних вод до міської каналізаційної мережі. Математичні моделі й алгоритмічне забезпечення використано у наукових дослідженнях та навчальному процесі на кафедрі кібернетики хіміко-технологічних процесів Національного технічного університету України "Київський політехнічний університет" та на хімічному факультеті Жешувського технологічного університету (м.Жешув, Польща).

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Уперше узагальнено та систематизовано відмови на трубопровідних системах водопостачання за об'єктом дії, характером виявлення й факторами впливу на мінливість критеріїв надійності, зокрема, на параметр інтенсивності відмов, за ступенем складності відновлення працездатного стану складових елементів та масштабом і видом шкоди, яку вони завдають. Одержано аналітичні залежності для визначення параметра інтенсивності відмов трубопроводів від термінів їх експлуатації для трьох періодів роботи (пуско-наладки, нормальної експлуатації, інтенсивного старіння) та з урахуванням категорії складності відновлення елементів, які відмовили. Запропоновано методику для оцінки мінливості лінійної витрати на ділянці діючої або нової, запроектованої водопровідної мережі та встановлення межі довірчого інтервалу змінюваності та низку основних чинників, що впливають на числові значення величини математичного очікування лінійної витрати води. Наведено математичну модель для визначення величини економічного фактора спорудження й експлуатації для ділянок водопровідної мережі, яка враховує широкий діапазон вхідних параметрів, що характеризують економічні умови будівництва й експлуатації трубопровідної системи у цілому та гідравлічно пов'язаних з нею водопровідних споруд водопостачання. Установлено аналітичні залежності коефіцієнта нерівномірності споживання електроенергії як основного чинника економічної ефективності роботи даної мережі від загального коефіцієнта нерівномірності водоспоживання для трубопроводів з різних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено проект засадничого стандарту (ДСТУ) у сфері питного водопостачання, вимоги якого гармонізовано з Європейськими, що дозволяє більш повною мірою контролювати показники якості питної води. Запропоновано оцінювати рівень якості води централізованого господарсько-питного водопостачання за комплексним методом та розроблено відповідну методику, що дає змогу одержати результати оцінювання як один числовий показник. Удосконалено схему вибору оптимального способу очистки води, що збільшує ефективність його застосування у сфері питного водопостачання та враховує якості джерела водопостачання. Проаналізовано вплив інформативних і неінформативних параметрів на активну та реактивну складові електропровідності води, що уможливлює формування вимог до відповідних засобів оперативного контролю у системі водопостачання. Виявлено зміну характеру залежності реактивної складової електропровідності від вмісту мікроелементів у воді, що дає підстави здійснювати оцінювання якості води за реактивною складовою.

  Скачати повний текст

Вперше досліджено зміну молекулярно-масового розподілу гумінових речовин (ГР) у воді Дніпровського водозабору під час використання різних методів її очищення. Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено можливість удосконалення технологій видалення ГР з води за рахунок використання комбінацій сорбційних матеріалів різних типів. Запропоновано методи глибокого видалення ГР з води із застосуванням комбінацій сорбційних матеріалів. Досліджено та розроблено процес комплексного очищення питної води за допомогою потрійної комбінації сорбентів: слабкокислотного катіоніту - низькоосновного аніоніту - активованого вугілля.

  Скачати повний текст

Вивчено колоїдно-гідродинамічні закономірності процесів ультра-флокуляції та турбулентної мікрофлотації суспензій тонкодисперсних сорбентів на основі глинистих мінералів, гідроксиду алюмінію та фероціанідів міді та нікелю з метою виділення цих сорбентів з очищуваних водних розчинів. Установлено, що зменшення розмірів часток сорбенту з 1 мм до 1 мкм зменшує необхідний час сорбційної обробки (з 1 - 2 год до 30 с) та його витрату і, відповідно, кількість відходів (у 8 - 10 разів). Запропоновано експериментальну методику визначення парної енергії зв'язку часток, що базується на вимірі залежності максимального розміру флокул від величини дисипації механічної енергії. Показано, що максимум ефективності флокулярного процесу відповідає максимуму парної енергії зв'язку часток, що залежить від їх природи, а також від типу та дози флокулянта. Показано, що у результаті такої обробки швидкість відділення сфлокульованих тонкодисперсних сорбентів від води седиментацією збільшується на 25 - 50 %, а питомий об'єм осаду зменшується як мінімум у 2 рази. Запропоновано ефективний спосіб вилучення тонкодисперсних сорбентів з водних розчинів, що базується на методах ультра-флокуляції та турбулентної мікрофлотації.

  Скачати повний текст

Досліджено умови сорбційного на пінополіуретані або на активному вугіллі концентрування перхлоратів з природної води. Розроблено методи їх визначення в одержаних сорбатах. Визначено умови сорбційного концентрування перхлорат-іонів на пінополіуретані у вигляді їх іонних асоціатів з катіонним барвником тіоніном, а також на активованому вугіллі у вигляді асоціатів з батофенантролінатом кобальту. Розроблено сорбційно-рентгенофлоуресцентну методику визначення перхлоратів у природній водніх на рівні 0,01 ГДК. Для визначення перхлоратів і важких металів у воді розроблено два види зручних і простих у виготовленні випромінювачів для РФлА, які місять активне вугілля. Розроблено візуально-тестову та сорбційно-спектроскопічну методики виявлення та визначення перхлоратів у природній воді на рівні ГДК, які можуть бути використані для експресного контролю якості води щодо вмісту та наявності в ній перхлоратів. Уперше показано, що у тест-методі розташування елементів шкали порівняння відповідно до послідовності Фібоначчі, а також забарвлення елементів шкали на фоні, який є порівняльний до кольору проб, підвищує точність візуального визначення перхлоратів. Розроблено методики ефективного попереднього сорбційного видалення заважальних гуматів і аніонних поверхнево-активних речовин від перхлоратів у порівнянні з визначенням перхлоратів у водних розчинах.

  Скачати повний текст

Розроблено схему дослідження цитотоксичності водних проб за допомогою ядерцевого біомаркера на клітинах рослин і тварин. Модифіковано метод приготування та забарвлення цитологічних препаратів з клітин хвостового плавця риб для мікроядерного аналізу. Вперше досліджено вплив розчинів генотоксичних речовин на клітини хвостового плавця риб за допомогою мікроядерного тесту. На основі експериментальних даних обгрунтовано доцільність комплексного використання мікроядерного тесту та ядерцевого біомаркера для оцінювання цито- та генотоксичності водних зразків поряд зі стандартними методами визначення гострої та хронічної токсичності.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз існуючих методів обробки та детально описано механізми, реалізовані за термовакуумної обробки в апараті адіабатного закипання та за накладення високочастотних гідродинамічних коливань в роторно-пульсаційних апаратах. Встановлено, що використання механізмів дискретно-імпульсного введення енергії дозволяє направлено регулювати властивості води. Визначено залежність pH від впливу температури за термовакуумної обробки, також досліджено вплив на pH води високочастотних гідродинамічних коливань, що генерують роторно-пульсаційні апарати з міжциліндровими зазорами 500 і 100 мкм. Досліджено вплив термовакуумної обробки та високочастотних гідродинамічних коливань на фізико-хімічні параметри води.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади технології вилучення іонів важких металів із водних розчинів з використанням полігексаметиленгуанідину (ПГМГ). Встановлено наявність асоціації іонів важких металів з макромолекулами ПГМГ у водних розчинах з утворенням метало-полімерних комплексів за механізмом депротонування полімерного ліганду. Розраховано ступінчасті та повні константи стійкості комплексів, та побудовано графіки розподілу форм сполук іонів металів залежно від pH-середовища. Відзначено, що зв'язування іонів металів макромолекулами ПГМГ відбувається всередині статистичних макроклубків, а здатність макромолекул зв'язувати іони важких металів збільшується в концентраційному інтервалі, де проявляється поліелектролітний ефект. Досліджено поверхневу активність ПГМГ і його здатність переводити іони металів у виді метало-полімерних комплексів в поверхневий шар розчину. Обгрунтовано застосування ПГМГ для вилучення іонів важких металів із водних розчинів на основі методу флотації. Проаналізовано технологічні умови синтезу ПГМГ, розроблено метод аналітичного визначення концентрації ПГМГ в присутності іонів важких металів.

  Скачати повний текст

З метою вирішення актуальної проблеми підвищення ефективності функціонування швидких фільтрів розроблено нові конструкції їх відвідних систем. Обгрунтовано доцільність використання пористих трубчастих труб для відведення промивної води із швидких фільтрів. Одержано наближені математичні моделі функціонування пористої збірної труби для безнапірного та напірного режимів, що працюють зі змінним притоком по довжині, створено інженерні методики їх гідравлічного розрахунку. На підставі результатів лабораторних досліджень пористих труб за умов напірного та безнапірного режимів підтверджено достовірність розроблених наближених математичних моделей їх роботи та методик розрахунку. Зроблено промислову апробацію пористих труб на 15-ти діючих швидких фільтрах Інгулецьких водопровідних очисних споруд Миколаєва, виявлено високу ефективність їх роботи протягом тривалого часу. Здійснено апробацію пористих відвідних конструкцій у напірних фільтрах водопідготовки (Одеса), результатом впровадження яких є підвищення надійності їх роботи, зокрема, виявлено значне зменшення виносу фільтрувального матеріалу під час промивання.

  Скачати повний текст

Сформульовано поняття екологічної оптимізації водокористування великих населених пунктів за сучасних економічних умов. Доведено репрезентативність Луцька як моделі сучасного стану водокористування міст, проаналізовано його влив на навколишнє середовище. Складено картографічну модель водного господарства міста, зважаючи на його вплив на довкілля. Вивчено вітчизняний та зарубіжний досвід розв'зання еколого-географічних проблем водного господарства міст. Наведено пропозиції щодо поліпшення екологічної оптимізації водокористування Луцька.

  Скачати повний текст

Наведено методи удосконалення системи водяного охолодження металургійних агрегатів шляхом підвищення надійності їх експлуатації, нормування витрат води та запобігання утворенню щільних сольових відкладень за сезонних коливань температури повітря та якості свіжої (підживлювальної) води. Досліджено водно-хімічний режим об'єднаної системи водяного охолодження теплоелектроцентралей - пароповітрядуттьової станції з використанням безреагентного методу стабілізації оборотних вод, за яким допустимий рівень розпаду бікарбонатного аніону та солевміст води підтримуються за рахунок необхідної продувки. На підставі результатів досліджень встановлено закономірності пересичення оборотних вод за карбонатом і сульфатом кальцію, а також гідроксиду магнію з урахуванням впливу асоціатів у даних водах.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему визначення закономірностей розподілу і міграції фтору та його форм знаходження у підземних водах, що застосовуються для водопостачання на території України. Виявлено основні закономірності розподілу фтору у підземних водах різних регіонів. Проведено детальне вивчення фторовмісних вод на території Львівщини, Одесщини та Полтавщини. Проаналізовано специфічні для даних регіонів геолого-тектонічні, геохімічні, гідрогеологічні умови та рівень техногенного навантаження, а також чинники, які обумовлюють погіршення якості питної води. Виявлено, що основною причиною утворення фторовмісних вод України є розвантаження глибинних мінералізованих підземних вод у зонах тектонічної активізації, порушення фізико-хімічної рівноваги природної системи фторвміщуючі породи, мінерали - природні розчини, техногенне навантаження території. Встановлено форми міграції фтору у підземних водах різних генетичних типів і вплив активних форм знаходження фтору на ступінь і характер ендемічного захворювання. Визначено геохімічні провінції з фтору у питних водах України.

  Скачати повний текст

Встановлено критичні показники якості води, що потребують першочергової оптимізації. Визначено критичні точки контролю під час виробництва питної води, що включені до проектів нормативно-методичних документів. Проаналізовано, що одержані результати розширюють можливість випереджувальної розробки гігієнічної регламентації технологій, що пропонуються для оптимізації забезпечення населення питною водою, що може бути основою підвищення ефективності виконання закладами санітарно-епідеміологічної служби актуальних задач санітарно-епідеміологічного нагляду за постачанням населенню якісної питної води.

  Скачати повний текст

Вивчено особливості та закономірності утворення та видалення хлорорганічних сполук (ХОС) на водопровідних станціях та їх поведінку у водопровідних мережах. Проведено порівняльну гігієнічну оцінку різних хлорвмісних агентів щодо спроможності до утворення ХОС. Визначено умови та фактори, що вливають на цей процес. Обгрунтовано можливість використання для доочищення питної води від ХОС нових сорбентів. Проведено моніторинг хлорованої питної води в Україні щодо вмісту ХОС. Розроблено шкали визначення канцерогенного ризику для здоров'я людей від споживання хлорованої питної води з різним умістом хлороформу, трихлоретилену, чотирьоххлористого вуглецю та дибромхлорметану. Запропоновано заходи щодо запобігання або мінімізації забруднення питної води ХОС.

  Скачати повний текст