В статье рассматриваются биологические основы экосистемного водопользования с акцентом на использование микроводорослей в технологиях очистки сельскохозяйственных и коллекторно-дренажных вод. Показано, что микроводоросли могут выступать активным элементом управляемых биологических процессов, обеспечивая снижение концентраций биогенных веществ, органических загрязнителей и ряда токсичных компонентов. Рассматриваются основные механизмы участия микроводорослей в очистке воды, а также условия, определяющие эффективность таких систем.
В исследовании систематически проанализированы последние достижения в области наноконфайнмент-ориентированного катализа для перспективных технологий водоочистки. Обобщены различные методологические подходы к созданию каталитических реакторов усовершенствованного окисления с наноконфайнментом, обеспечивающих многомерное пространственное ограничение, с особым акцентом на системы, интегрированные с мембранными технологиями. Кроме того, в работе подробно рассмотрены механистические аспекты процессов с двухсторонней точки зрения, охватывающей как различные пути протекания реакций усовершенствованного окисления, так и уникальные эффекты, обусловленные наноконфайнментом. Дополнительно проанализировано влияние эксплуатационных параметров на эффективность наноконфайнмент-ориентированных процессов усовершенствованного окисления.
В статье рассматриваются прикладные подходы к повышению эффективности управления водопользованием в условиях дефицита водных и финансовых ресурсов. Показано, как применение многокритериальных моделей, методов искусственного интеллекта и цифровых двойников позволяет перейти от формального распределения воды к управлению водными потоками на основе прогнозируемых эффектов и эксплуатационных рисков. Особое внимание уделено практическим инструментам автоматизированного планирования водораспределения, оптимизации ремонтно-восстановительных мероприятий и мониторинга состояния водохозяйственной инфраструктуры.
В статье рассмотрены современные направления применения искусственного интеллекта в системах опреснения и водоочистки. Проанализированы методы машинного обучения, нейронных сетей и оптимизационных алгоритмов, используемые для повышения энергетической эффективности и надежности водоподготовительных установок. Показано, что внедрение ИИ позволяет улучшить качество воды, снизить энергопотребление и реализовать предиктивное техническое обслуживание. Отдельное внимание уделено интеграции ИИ с гибридными системами энергоснабжения на базе возобновляемых источников энергии и традиционных технологий опреснения. Отмечены ключевые ограничения и перспективы дальнейшего развития интеллектуальных водохозяйственных систем.
В статье рассматривается применение железосодержащих промышленных отходов в качестве основы композиционных сорбентов для очистки сточных вод от нефтепродуктов. Показано, что материалы, содержащие оксиды и гидроксиды железа, при целенаправленной модификации алюмосиликатными и органическими компонентами способны эффективно удалять как свободные, так и эмульгированные углеводороды, включая трудноокисляемые фракции. Проанализированы механизмы взаимодействия сорбента с нефтепродуктами, влияние структуры и свойств поверхности на сорбционную емкость, а также устойчивость материалов к регенерации и повторному использованию. Отдельное внимание уделено технологическим аспектам внедрения композиционных сорбентов в существующие схемы очистки — в качестве самостоятельной стадии или элемента доочистки после механических, флотационных и коагуляционных процессов.
В статье рассмотрен технологический подход к очистке сточных вод горнодобывающих предприятий, загрязненных ионами тяжелых металлов, с применением вторичных материалов в качестве реагентов и сорбентов. Представлена двухстадийная схема очистки, включающая реагентно-осадительный этап с использованием отходов железо-магниевого производства и сорбционную доочистку отходами производства гуминовых препаратов. Показано, что предложенная технология обеспечивает удаление меди, цинка, железа и кадмия до значений, соответствующих нормативам для водных объектов рыбохозяйственного значения, при одновременной коррекции кислотности среды. Особенностью технологии является безотходный характер процесса: образующиеся осадки перерабатываются в мелиоранты, пригодные для дальнейшего хозяйственного использования.
В статье рассматривается тариф на услуги водоснабжения и водоотведения как интегральный показатель технологического и организационного состояния систем водоочистки. Показано, что уровень и динамика тарифа в значительной степени определяются структурой затрат ресурсоснабжающих организаций, энергоемкостью процессов, состоянием основных фондов и загрузкой производственных мощностей. На основе анализа устойчивости структуры себестоимости и региональных различий обоснована целесообразность применения методов сравнительного анализа (бенчмаркинга) для выявления технологических резервов и оптимизации затрат. Особое внимание уделено разделению постоянных и переменных затрат при формировании тарифа и его связи с объемами водопотребления и водоотведения.
В статье рассмотрены практические аспекты очистки и повторного использования промывных вод фильтров водоочистных станций, использующих поверхностные источники водоснабжения. На основе лабораторных и полупроизводственных исследований, выполненных на действующих станциях водоподготовки в Красноярске и Новосибирске, проанализирована эффективность комбинированной коагуляции с применением смесей алюмосодержащих реагентов. Показано, что совместное использование сульфата алюминия, полиоксихлорида алюминия и полиалюминия хлоридов железа позволяет за счет эффекта синергизма снизить дозы реагентов, обеспечить нормативное качество очищенной воды и сократить объем образующегося осадка на 30–35 % по сравнению с применением одиночных коагулянтов.
В статье рассматриваются возможности применения кондуктометрического метода для оперативного контроля эффективности процессов водоочистки на различных стадиях технологических схем. Показано, что электропроводность воды может рассматриваться как интегральный показатель изменения ионного состава при механической, реагентной, сорбционной и мембранной очистке. Проанализированы особенности интерпретации результатов кондуктометрических измерений с учетом температуры, типа примесей и условий эксплуатации очистных сооружений. Обоснована целесообразность использования кондуктометрического контроля в составе систем производственного и автоматизированного мониторинга качества воды. Отмечены преимущества и ограничения метода при его практическом применении на водоочистных и водоподготовительных установках.
