ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА - Андреюк, Светлана Васильевна; Волкова, Галина Александровна; Андреюк, Екатерина Сергеевна (Вестник Брестского государственного технического университета, 2025)
Цветность является одним из ключевых показателей качества природных вод, свидетельствующим о наличии органических веществ, коллоидных систем и других загрязнений. Высокая цветность не только ухудшает органолептические свойства воды, но и указывает на присутствие гуминовых веществ, способных образовывать токсичные соединения при обеззараживании. В связи с этим разработка эффективных методов обесцвечивания природных вод остается актуальной задачей современной водоподготовки. В статье рассматривается применение методов математического моделирования и оптимального планирования эксперимента для исследования процесса обесцвечивания природных вод. На основе анализа современных публикаций и достижений в данной области показано, что использование математической теории позволяет создавать точные модели процессов водоподготовки, учитывающие влияние множества определяющих факторов. В качестве практического примера рассмотрено планирование многофакторного эксперимента на примере комбинированного метода обесцвечивания поверхностных вод коагулированием с предварительным озонированием. В работе представлены условия выбора методики планирования, позволяющие оптимизировать количество необходимых опытов при сохранении требуемой точности исследований. В статье подробно описаны критерии отбора факторов и функции отклика, а также процедура проведения экспериментальных исследований. В исследовании определены критерии выбора схемы эксперимента, которая минимизирует количество испытаний при сохранении статистической надежности. По результатам проведения трехфакторного рототабельного эксперимента получены уравнения регрессии второго порядка, которые представляют собой экспериментально-статистические модели процессов подготовки воды для технического водоснабжения. Проведен статистический анализ адекватности разработанных моделей, показавший их высокую прогностическую способность. Разработанные модели позволяют прогнозировать эффективность процесса обесцвечивания и оптимизировать технологические параметры водоподготовки для достижения максимального эффекта при минимальных затратах реагентов.