УДК 628.2:681.5.017
DOI 10.35776/VST.2025.10.05

Штепа В. Н., Степанов С. В., Авдеенков П. П., Дубина А. В.

Обоснование мониторинга системы водоотведения и оценка технологических рисков

Аннотация

На основе системного анализа рассмотрен технологический комплекс транспортировки и очистки городских сточных вод с точки зрения использования в организациях водопроводно-канализационного хозяйства объектового мониторинга. Определено, что данный комплекс является распределенной системой. Выявлен низкий уровень наблюдаемости процессов транспортировки сточных вод, что характеризует систему водоотведения как слабоуправляемый объект. В результате физического моделирования сымитированы усредненные значения ряда показателей качества городских сточных вод при условии различных режимов отведения бытовыми абонентами, предприятием по переработке молока и хлопчатобумажным производством. При помощи программного обеспечения «ПОТЕНЦИАЛ» смоделирована работа городских канализационных очистных сооружений. Показано, что в достаточно широком диапазоне изменения расходов и состава производственных сточных вод по содержанию органических веществ, аммония и фосфатов критическое влияние на результаты очистки отсутствовало, а резкое изменение рН исходных сточных вод способно нарушить процесс биологической очистки. На основе предиктивного подхода предложена обоснованная схема и последовательность управления системой водоотведения как единым технологическим комплексом, что значительно снижает риски возникновения техногенных чрезвычайных ситуаций.

Ключевые слова

биологическая очистка , мониторинг , водоотведение , городские сточные воды , физическое и математическое моделирование , технологические риски

Для цитирования: Штепа В. Н., Степанов С. В., Авдеенков П. П., Дубина А. В. Обоснование мониторинга системы водоотведения и оценка технологических рисков // Водоснабжение и санитарная техника. 2025. № 10. С. 38–47. DOI: 10.35776/VST.2025.10.05.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов. ­Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 10-2019. – М.: Бюро НДТ, 2019. 416 с.
   Ochistka stochnykh vod s ispol’zovaniem tsentralizovannykh sistem vodootvedeniia poselenii, gorodskikh okrugov. Informatsionno-tekhnicheskii spravochnik po nailuchshim dostupnym tekhnologiiam ITS 10-2019 [Wastewater treatment with the use of public wastewater disposal systems of communities, urban districts. Information and technical reference book of the best available technologies ITS-2019. Moscow, Biuro NDT Publ., 2019, 416 p.].
2. Смирнов В. Б., Шевченко Н. П. Влияние поступающих со стоками тяжелых металлов на очистные сооружения и процесс биологической очистки в аэротенках // Вода Magazine. 2018. № 6 (130). С. 32–35.
   Smirnov V. B., Shevchenko N. P. [Effect of heavy metals in incoming wastewater on the treatment facilities and biological treatment process in aeration tanks]. Voda Magazine, 2018, no. 6 (130), pp. 32–35. (In Russian).
3. Охтилев М. Ю., Штепа В. Н., Баженов В. И. Интеллектуальная информационно-аналитическая платформа управления организациями ВКХ // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2025. № 2. С. 20–29.
   Okhtilev M. Iu., Shtepa V. N., Bazhenov V. I. [Intelligent information-analytical platform for water and wastewater utilities management]. Nailuchshie Dostupnye Tekhnologii Vodosnabzheniia i Vodootvedeniia, 2025, no. 2, pp. 20–29. (In Russian).
4. Алексеев М. И., Сколубович Ю. Л., Похил Ю. Н. Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения – М.: Издательство АСВ, 2024. 268 с.
   Alekseev M. I., Skolubovich Iu. L., Pokhil Iu. N. Ekspluatatsiia sistem vodosnabzheniia i vodootvedeniia [Operating water supply and wastewater disposal systems. Moscow, ASV Publ., 2024, 268 p.].
5. Степанов С. В. Технологический расчет аэротенков и мембранных биореакторов: учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2020. 224 с.
   Stepanov S. V. Tekhnologicheskii raschet aerotenkov i membrannykh bioreaktorov: uchebnoe posobie [Process calculation of aeration tanks and membrane bioreactors: a study guide. Moscow, ASV Publ., 2020, 224 p.].
6. Швецов В. Н., Морозова К. М., Степанов С. В. Расчет сооружений биологической очистки городских и производственных сточных вод в аэротенках с удалением биогенных элементов // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 9. С. 26–38.
   Shvetsov V. N., Morozova K. M., Stepanov S. V. [Designing facilities for municipal and industrial wastewater biological treatment in aeration tanks with nutrients removal]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2018, no. 9, pp. 26–38. (In Russian).
7. Степанов С. В., Харькина О. В., Авдеенков П. П., Лазунин М. В., Пономаренко О. С. Математическое моделирование процессов очистки сточных вод в аэротенках // Водоснабжение и санитарная техника. 2024. № 9. С. 22–31. DOI: 10.35776/VST.2024.09.04.
   Stepanov S. V., Khar’kina O. V., Avdeenkov P. P., Lazunin M. V., Ponomarenko O. S. [Mathematical simulation of wastewater treatment processes in aeration tanks]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2024, no. 9, pp. 22–31. DOI: 10.35776/VST.2024.09.04. (In Russian).
8. Степанов С. В., Егорова Ю. А., Харькина О. В., Авдеенков П. П., Нестеренко О. И., Лазунин М. В., Стрелкова Т. А., Злобин И. Д. Результаты математического моделирования процессов очистки сточных вод в аэротенках на ГОКС г. ­Самары в период реконструкции и пусконаладочных работ // Водоснабжение и санитарная техника. 2024. № 11. С. 24–31. DOI: 10.35776/VST.2024.11.03.
   Stepanov S. V., Egorova Iu. A., Khar’kina O. V., Avdeenkov P. P., Nesterenko O. I., Lazunin M. V., Strelkova T. A., Zlobin I. D. [Results of the mathematical simulation of wastewater treatment processes in aeration tanks at the Samara Municipal Wastewater Treatment Facilities during the upgrade and commissioning]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2024, no. 11, pp. 24–31. DOI: 10.35776/VST.2024.11.03. (In Russian).
9. Харькина О. В., Степанов С. В., Авдеенков П. П., Лазунин М. В., Егорова Ю. А., Нестеренко О. И., Стрелкова Т. А. Помощник технолога: примеры использования ПО «ПОТЕНЦИАЛ» // Наилучшие доступные технологии водоснабжения и водоотведения. 2024. № 6. С. 29–38.
   Khar’kina O. V., Stepanov S. V., Avdeenkov P. P., Lazunin M. V., Egorova Iu. A., Nesterenko O. I., Strelkova T. A. [Process engineer assistant: examples of using POTENTSIAL software]. Nailuchshie Dostupnye Tekhnologii Vodosnabzheniia i Vodootvedeniia, 2024, no. 6, pp. 29–38. (In Russian).
10. Штепа В. Н., Золотых Н. Ю., Киреев С. Ю. Обоснование и схемы использования ранжирующих измерительных систем экологического мониторинга и интеллектуального анализа режимов водоотведения // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F: Строительство. Прикладные науки. 2023. № 1. С. 94–103.
    Shtepa V. N., Zolotykh N. Iu., Kireev S. Iu. [Substantiation and pattern of using ranking measuring systems for environmental monitoring and intelligent analysis of water disposal modes]. Vestnik Polotskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Series F: Civil Engineering. Applied Sciences, 2023, no 1, pp. 94–103. (In Russian).