Підвищення енергоефективності процесів доочищення стічних вод шляхом автоматизації

Abstract

У роботі розглянуто комплексну проблему підвищення енергоефективності процесів доочищення стічних вод шляхом удосконалення систем автоматизації та впровадження інтелектуальних алгоритмів керування. Сучасні очисні споруди характеризуються значними енергетичними витратами, основна частка яких припадає на обладнання для аерації, перекачування стоків, дозування реагентів та підтримання необхідних гідравлічних режимів. Наявність нестабільного навантаження, коливань складу стічних вод і впливу зовнішніх факторів ускладнює підтримання оптимальних параметрів очищення та призводить до нераціонального використання енергії. Тому актуальним є створення адаптивних систем керування, здатних забезпечувати мінімальні енерговитрати при збереженні нормативної якості очищеної води. У дослідженні здійснено аналіз існуючих методів автоматизації, структури витрат електроенергії на етапах біологічного та фізико-хімічного доочищення, а також визначено ключові фактори, що впливають на енергоефективність технологічного процесу. Особливу увагу приділено параметрам роботи аераційних систем, які є найенергомісткішими елементами очисних споруд. На основі отриманих залежностей сформовано підхід до оптимізації режимів аерації, дозування реагентів та управління гідравлічними потоками шляхом застосування автоматизованих систем керування з використанням сучасних сенсорів і математичних моделей. Запропонована концепція автоматизації ґрунтується на інтеграції інформаційно-вимірювальних засобів, оптимізаційних алгоритмів та систем моніторингу стану обладнання, що забезпечує гнучкість керування та зменшення експлуатаційних витрат.