По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Автоматизация процессов водоочистки: эффективность внедрения и перспективы развития

В статье рассмотрены современные технологии автоматизации процессов водоочистки и их влияние на повышение качества очистки воды, снижение эксплуатационных затрат и минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. Особое внимание уделено применению SCADA-систем, программируемых логических контроллеров, датчиков качества воды и алгоритмов искусственного интеллекта. Представлены результаты анализа внедрения автоматизированных систем, включая снижение расхода реагентов, оптимизацию энергопотребления и повышение надежности оборудования. Отдельно проанализированы перспективные направления развития — интеграция интернета вещей, использование высокоточных сенсоров, внедрение самообучающихся алгоритмов и создание автономных модульных станций водоочистки. Сделан вывод о том, что автоматизация является ключевым направлением устойчивого развития систем водоподготовки и эколого-экономической оптимизации водопользования.

Литература:

1. Гогина Е. С., Гуринович А. Д., Урецкий Е. А. Ресурсосберегающие технологии промышленного водоснабжения и водоотведения: справочное пособие. — М.: Ассоциация строительных вузов, 2012. — 312 с.

2. Колесников В. П., Вильсон Е. В. Современное развитие технологических процессов очистки сточных вод в комбинированных сооружениях. — Ростов н/Д: Юг, 2005. — 211 с.

3. Рябчиков Б. Е. Современная водоподготовка. — М.: ДеЛи плюс, 2013. — 680 с.

4. Кривошеин Д. А., Кукин П. П., Лапин В. Л. и др. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков: учебное пособие. — 2-е изд., стер. — М.: Высшая школа, 2008. — 344 с.

5. Терентьев В. И., Павловец Н. М. Биотехнология очистки воды: в 2 ч. Ч. 1. — СПб.: Гуманистика, 2003. — 270 с.

6. Клюев А. С., Глазов В. В., Дубровский А. Х. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное пособие. — М.: Энергия, 1980. — 512 с.

7. Журба М. Г., Соколов Л. И., Говорова Ж. М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: учебное пособие. Т. 1. — М.: АСВ, 2003. — 287 с.

8. Ratnaweera H., Sælthun N. R. Water and wastewater treatment automation: State of the art and future research needs // Water Science and Technology. — 2019. — Vol. 79, No. 11. — P. 1989–2001. DOI: 10.2166/wst. 2019.164.

9. Olsson G. ICA and me — A subjective review // Water Research. — 2012. — Vol. 46, No. 6. — P. 1585–1624. DOI: 10.1016/j. watres. 2011.12.054.

10. Li W., Yu L., Wang X. Application of artificial intelligence in wastewater treatment: A review and prospect // Science of the Total Environment. — 2022. — Vol. 820. — Article 152928. DOI: 10.1016/j. scitotenv. 2022.152928.

11. Zhang J., Xu Y., Chen Y. Internet of Things-enabled smart water management systems: Technologies, applications, and future trends // Journal of Cleaner Production. — 2023. — Vol. 403. — Article 136931. DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.136931.

Проблема обеспечения населения и промышленности качественной водой является одной из ключевых задач современного общества. Ускоренная урбанизация, рост промышленных производств и ужесточение экологических требований приводят к повышению нагрузки на водные ресурсы. В этих условиях традиционные методы водоочистки, основанные преимущественно на ручном контроле и регулировании технологических процессов, становятся все менее эффективными и экономически оправданными.

Автоматизация процессов водоподготовки и очистки сточных вод выступает важным направлением развития отрасли, позволяя минимизировать влияние человеческого фактора, повысить надежность функционирования очистных сооружений и снизить эксплуатационные издержки. Внедрение современных цифровых решений способствует не только повышению качества очищенной воды, но и оптимизации расхода электроэнергии и реагентов, что особенно актуально в условиях ограниченности ресурсов и необходимости перехода к устойчивому развитию.

Таким образом, автоматизация водоочистки рассматривается как стратегический инструмент, обеспечивающий экологическую и экономическую эффективность эксплуатации очистных систем. Ее актуальность определяется потребностью в интеграции современных технологий, включая интеллектуальные алгоритмы управления, сенсорные сети и системы удаленного мониторинга.

Современные решения в области автоматизации водоочистки базируются на сочетании аппаратных и программных средств, обеспечивающих полный контроль за процессами подготовки и очистки воды. К числу наиболее востребованных технологий относятся SCADA-системы, программируемые логические контроллеры (ПЛК), датчики качества воды, а также алгоритмы искусственного интеллекта.

- SCADA-системы. Эти программно-аппаратные комплексы позволяют осуществлять централизованный мониторинг и управление технологическими процессами в режиме реального времени. Благодаря сбору, обработке и визуализации данных SCADA обеспечивает оперативное реагирование на изменения параметров воды, а также позволяет оптимизировать работу насосных станций, фильтров и дозирующих установок. Одним из ключевых преимуществ является сокращение энергозатрат за счет более точного регулирования режимов работы оборудования.

Для Цитирования:
Автоматизация процессов водоочистки: эффективность внедрения и перспективы развития. Водоочистка. 2025;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: