Усложнившаяся экологическая ситуация, возникшая в результате воздействия на промышленном и бытовом уровне, привела к росту интереса к процедуре очистки воды. Загрязнение воды оказывает, в частности, существенное влияние на заболеваемость населения [28]. Для получения воды требуемого качества используется комплекс сооружений в виде современных водопроводных очистных станций, который реализует ряд специальных технологических процессов [22,53].
Первоначально вода выкачивается из источника водоснабжения с помощью водозаборных сооружений для подачи в систему водоочистки. Перед началом очистки проводится измерение основных физико-химических параметров, характеризующих состояние полученной воды из водоисточника (температура, мутность, цветность, значение pH и другие). Важным этапом очистки является дозирование реагентов: обычно используют коагулянты и флокулянты, вызывающие образование хлопьев из загрязнений и выпадение осадка, который удаляется на станции. Дозы этих реагентов оказывают непосредственное влияние на качество очистки. После очистки измеряются показатели качества питьевой воды. К важным показателям относятся мутность, цветность, содержание остаточного хлора и другие. Полученные значения показателей проверяют на соблюдение допустимых граничных значений, установленных СанПиН 2.1.4.1074–01 [47]. При выходе контролируемых показателей качества очищенной питьевой воды за допустимые границы (что является нештатной ситуацией) в систему водоотведения подается питьевая вода, хранящаяся в резервуарах, а сама система водоочистки временно останавливается для выяснения причин нарушения и, при необходимости, внесения корректировок. Таким образом, реагирование на возникающее нарушение осуществляется по факту его наступления.
Как следствие постоянно меняющейся экологической обстановки и роста уровня загрязнения водоемов, станциям водоочистки становится все сложнее поддерживать качество очищенной воды на требуемом уровне. Повышению эффективности системы водоочистки, то есть уменьшению времени на ликвидацию нештатных ситуаций, способствует своевременное реагирование на прогнозируемое нарушение качества очистки воды. Для раннего предупреждения о возможности нештатной ситуации необходима разработка методики, обеспечивающей корректировку доз реагентов в случае прогноза возможного выхода параметров за коридор допустимых значений. Обеспечение необходимой точности прогнозирования выступает важным критерием в управлении дозированием реагентов, что в итоге даст возможность повысить эффективность функционирования системы водоочистки и обеспечит поддержание качества питьевой воды.