Використання методу домінуючого динамічного забруднювача для управління екологічною безпекою систем очищення промислових стоків

Abstract

Для теоретичного обґрунтування побудови ефективного обладнання раціонально використовувати метод динамічного домінуючого забруднювача (ДДЗ) (забруднювач багатокомпонентних стічних вод, який в даний момент часу при фактичному складі стоків необхідно першочергово видалити): оцінка ефективності водоочищення за вторинним забруднювачем продемонструвала, що при використанні комбінованих електротехнологічних комплексів досягається його видалення при усуненні базового ДДЗ; проведення очищення не з її орієнтуванням на першочергове усунення ДДЗ, а на дію на інші забруднювачі, продемонстрували значне погіршення критерію енергоефективності роботи обладнання. Результатом застосування нечітких нейронних мереж (із подальшої реалізацією алгоритму Сугено) для отримання нових знань щодо технічного регулювання екологічною безпекою процесів електротехнологічного водоочищення на досліджуваних підприємствах (виробництво побутової хімії) стали: функції приналежності, які структурують значення забруднювачів при визначенні залежності ранжиру ДДЗ від їх значень – вибирались за критерієм «мінімальна похибка навчання»; бази знань щодо формування в режимі реального часу ранжиру ДДЗ. Розроблена методологія налаштування систем промислового водоочищення із використанням віртуальної міри енергоефективності водоочищення (ВМЕВ) дає можливість із використанням методу ДДЗ налаштовувати промислові системи, які використовують такі базові способи: біологічний (через розрахунок подачі компресором кисню та відомих параметрів його окислювальної дії на органічні забруднювачі); фізичний (оцінюючи фільтрацію через сорбційний фільтр); хімічний (шляхом встановлення ступеня окислення в окислювачах та ефективності коагуляції в ємності реакторові); фізико-хімічний (ключовий метод ВМЕВ) (оцінюючи роботу електролізера-рН-коректора та окислювачів). Застосування методу домінуючого динамічного забруднювача на основі лімітуючого показника забрудненості (ЛПЗ) дозволило обґрунтувати комплексну методику управління екологічною безпекою систем очищення стічних вод промислових об'єктів: зменшення кількості вимірюваних ЛПЗ (до 3 разів), створюючи передумови щодо покращення ефективності керування екологічною безпекою промислових об’єктів, оскільки покращується загальна надійність систем моніторингу здатних працювати у режимі реального часу шляхом оптимізації кількості їх вхідних каналів.

For the theoretical justification for constructing efficient equipment, it is rational to use the method dynamic dominant pollutant (DDP) (multicomponent wastewater pollutant, which at given time with the actual composition wastewater must first be removed): assessment of the water treatment efficiency after the secondary pollutant has demonstrated that when using combined electrotechnological complexes, its removal is achieved, with the elimination of the basic remote sensing; cleaning, not by its focus on the primary elimination remote sensing, but on the effect on other pollutants, showed significant deterioration in the criterion energy efficiency of the equipment. The result of using fuzzy neural networks (with further implementation of the Sugeno algorithm) to gain new knowledge in the field technical regulation environmental safety of the processes electrotechnological water treatment at the enterprises under study (production household chemicals) was: membership functions that structure the value pollutants when determining the dependence of the range remote sensing data on their values – were selected according to the criterion “minimum learning error”; knowledge base on the formation in real time of the DDZ ranking. The methodology has been developed for setting up industrial water treatment systems using virtual water treatment energy efficiency measure (VWTEM), which makes it possible, using the DDP method, to set up industrial systems that use the following basic methods: biological (by calculating the compressor’s oxygen supply and known parameters of its oxidizing effects on organic pollutants), physical (evaluating filtration through sorption filter), chemical (by establishing the degree oxidation in oxidizing agents and the effect the effects coagulation in the reactor vessel), physicochemical (key method VWTEM) (evaluating the operation of the electrolyzer pH corrector and oxidizing agents). The application of the dominant dynamic pollutant method based on the limiting pollution index (LPI) allowed us to substantiate a comprehensive environmental management method for industrial wastewater treatment systems: reducing the number measured LPI (up to 3 times) creates the prerequisites for improving the environmental management industrial facilities, since the overall reliability monitoring systems capable working in real time by optimizing the number of the nature their input channels.