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

Вивчено специфіку сорбційної поведінки гумусових сполук (гумінових кислот та фульвокислот) на межі розподілу фаз водний розчин - твердий сорбент під час вилучення їх з водних розчинів активованим вугіллям, полімерними сорбентами та іонообмінними смолами. Показано вирішальний вплив пористої структури сорбентів на ефективність сорбції гумусових сполук. Запропоновано методику визначення тієї частини питомої поверхні активованого вугілля, яка доступна для адсорбції гумінових і фульвокислот з водних розчинів. На підставі знайдених закономірностей адсорбції гумусових сполук проведено наукове обгрунтування та розроблено технологічні рекомендації щодо застосування сорбційних процесів у комплексній технології водопідготовки природних вод і доочистки біологічно очищених стічних вод. Розроблено наукові критерії для одержання нового сорбенту - активованого вугілля "Акант-мезо", яке характеризується розвинутою мезопористою структурою та підвищеною динамічною активністю щодо органічних речовин водного гумусу та поверхнево-активних речовин.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та побудовано загальну математичну модель вилучення органічних забруднень на очисних фільтрах, яка враховує взаємодію різних факторів: моделі кінетики масообміну та реакції біоокиснення, гідравлічні властивості середовища, особливості утворення біоплівки на поверхні завантаження та нестаціонарність процесу. Розроблено числові й аналітичні методи розрахунку параметрів доочистки стічних вод на фільтрах. Проведено оцінювання впливу основних факторів, зокрема різних кінетик реакцій вилучення забруднень з закріпленим біоценозом, параметрів біоплівки та завантаження, вихідних характеристик технологічного процесу доочистки на роботу фільтрів. Одержано залежності з визначення технологічних і конструктивних параметрів доочистки стічних вод на затоплених фільтрах за умов достатнього кисневого режиму. Оцінено вплив різних факторів вилучення забруднення та вихідних характеристик на технологічний режим їх роботи.

  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

Вивчено питання біологічного очищення стічних вод з використанням гідробіонтів виду E. crassipes. Досліджено цю технологію для визначення оптимальних показників роботи та удосконалення способу очищення. Обгрунтування ефективної технології очищення стічних вод вирішене шляхом експериментальних досліджень процесів трансформації забруднень у стоках. Наведено результати спостережень за екологічними особливостями рослин виду E. crassipes. Оцінено можливість культивування їх для очистки стічних вод, визначено оптимальні умови утримання та розмноження рослин за умов штучного клімату та реальних очисних споруд. Описано особливості росту рослин виду E. crassipes у різних за забрудненням середовищах за показниками: приріст надводної та підводної частин, приріст фітомаси. Визначено залежність розмірів та ваги рослин від щільності їх зростання. Одержано дані щодо впливу температур водного та повітряного середовища на ефект очистки стічних вод, досліджено залежності інтенсивності очистки від гідравлічного навантаження на біофільтр та кількості біомаси рослин у ньому.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

З метою створення нових очисних біотехнологій розроблено концепцію термодинамічного прогнозування взаємодії мікроорганізмів з металами періодичної системи елементів Д.І.Менделєєва, згідно з якою кожний метал є окисно-відновним та (або) стереохімічним аналогом певного "макроелементу", що сприяє неспецифічній взаємодії з металами неадаптованих до них мікроорганізмів. Концепцію підтверджено на підставі експериментальних досліджень стосовно 16-ти музейних культур, синтрофних асоціацій і змішаних мікробних угруповань, що складаються з декількох асоціацій з використанням різних металів і радіонуклідів. Уперше показано, що неспецифічне відновлення металів мікроорганізмами є розповсюдженим явищем, зумовленим термодинамічними властивостями бінарної редокс-системи: донорної (метаболічно активних мікроорганізмів) й акцепторної (окисленої форми металу). Розроблено теоретично та експериментально підтверджено узагальнену модель інтегральних механізмів акумуляції металів мікробними синтрофними асоціаціями та змішаними мікробними угрупованнями. Установлено можливість регуляції мікробного метаболізму, що дозволяє реалізувати будь-який з теоретично обгрунтованих оптимальних технологічних процесів очищення стічних вод металів і радіонуклідів. На базі теоретичних положень розроблено наукові засади універсальних мікробних природоохоронних технологій та створено два нових мікробних препарати: "Мікробний біокаталізатор" та "Змішані мікробні угруповання", призначені для очистки промислових стоків від токсичних металів, радіонуклідів і органічних забруднень.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси біотрансформації органічних забруднень, що містяться в стічних водах олійно-жирового виробництва та розглянуто питання розробки технології локального очищення стоків зазначеної категорії. Особливу увагу приділено дослідженню періодичного анаеробного бродіння стічних вод олійно-жирового комбінату за різних температурних режимів. Запропоновано оптимальний режим безперервного метанового зброджування стоків. Висвітлено вихід біогазу та його енергетичну цінність залежно від параметрів анаеробної ферментації. Доведено доцільність застосування симбіотехнології для доочищення зброджених стічних вод олійно-жирових виробництв згідно з вимогами до якості стоків, що скидаються в каналізацію. Описано технологію комплексного локального очищення висококонцентрованих стічних вод олійно-жирових підприємств, що включає термофільне метанове бродіння та аеробну обробку з застосуванням іммобілізованої мікрофлори. Показано можливість застосування кінетичних констант метанової ферментації, отриманих під час лабораторних досліджень для передбачення результатів анаеробного зброджування відходів за напівпромислових та промислових умов.

  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

Встановлено нормативні розрахункові параметри для забезпечення стійкої роботи каналізаційних мереж. Наведено результати натурних спостережень за роботою діючих мереж систем водовідведення. Визначено ступінь експлуатаційної надійності каналізаційних мереж. Проаналізовано гідравлічні умови роботи діючих трубопроводів. Запропоновано нові залежності для визначення нерозмивних і зривних швидкостей (ухилів). Обгрунтовано й експериментально встановлено нормативні розрахункові параметри, які забезпечують поліпшення умов роботи каналізаційних мереж. Надано техніко-економічну оцінку стану будівництва каналізаційних трубопроводів, розрахованих за рекомендованими параметрами.

  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

Досліджено основні фактори, що впливають на процес доочистки біологічно очищених стічних вод на контактних прояснювачах з використанням активованих розчинів реагентів сульфату алюмінію та хлориду заліза (ІІІ). Методом повного факторного експерименту одержано математичну залежність, яка дозволяє прогнозувати ефект очищення стічних вод за різних показників якості вихідної води, різних дозах реагентів і за коливання швидкості фільтрування. Зроблено висновок щодо можливості використання одержаних математичних залежностей для практичних цілей. Розроблено технічні рішення з використання активованих розчинів реагентів сульфату алюмінію та хлориду заліза (ІІІ) для інтенсифікації роботи контактних прояснювачів під час доочистки стічних вод від біогенних елементів на каналізаційних очисних спорудах.

  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