автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Анализ и синтез организационно-технических решений в сорбционных системах очистных сооружений

На правах рукописи

Макарова Ирина Анатольевна

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальности: 05.02.22 - Организация производства (строительство) 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 в псч ^

Москва-2010

004617804

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете (ГОУ ВПО МГСУ).

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Горюнов Игорь Иванович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Киевский Леонид Владимирович кандидат технических наук, доцент Рыльков Анатолий Петрович

Ведущая организация:

Закрытое акционерное общество (ЗАО) «Институт «Оргэнергострой».

Защита состоится 23 декабря 2010 года в 12.00 на заседании

диссертационного совета Д212.138.01 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, ауд. 326 (УЖ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан 22 ноября 2010 года.

ОБЩАЯХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В общей проблеме охраны окружающей среды от естественного и антропогенного воздействий, рационального использования природных ресурсов борьба с загрязнением водоемов природными и сточными водами является исключительно актуальной. При этом социальная и экологическая стороны проблемы в большинстве случаев удачно совмещается с чисто экономической, поскольку огромное количество безвозвратно теряемых ценных веществ может, при оптимальной организации их извлечения и утилизации, значительно пополнить сырьевые ресурсы страны.

Выполняя решения законодательных органов о необходимости дальнейшего усиления охраны окружающей среды, директивные ведомства постановили интенсифицировать работы по исследованию, проектированию и строительству высокоэффективных очистных сооружений и устройств. Возросшие в связи с этим требования к качеству организации работы экологических производственных систем водоснабжения и ьодоотведения (ЭПСВВ) выдвинули необходимость значительного расширения круга задач, решаемых с позиций компьютерного проектирования и управления, общей теории систем, системного анализа, достижений инженерной кибернетики и вычислительной техники. Однако, создание современных ЭПСВВ является трудным и дорогостоящим мероприятием, осуществление которого связано с решением сложных, и, главное, во многом специфичных научно-технических задач. При этом основная трудность заключается не столько в разработке новых методов и производственных процессов, сколько в необходимости снижения единовременных и текущих затрат на эксплуатацию ЭПСВВ и получении «побочных» продуктов в виде, пригодном для их последующего использования.

Среди многочисленных известных методов водообработки особое место занимает сорбция воды в аппаратах циклического и непрерывного действия. Простота аппаратурных схем, надежность и эксплуатационные преимущества, в особенности при очистке производственных сточных вод, заключающиеся в получении ценных побочных продуктов, делают его применение экономически целесообразным и своевременным. Сорбционный метод уже многие годы успешно используется в разных странах при санитарной обработке воды для питьевых целей. В настоящее время он находит все более широкое применение и при очистке бытовых и производственных сточных вод на городских станциях аэрации. Причинами, сдерживающими его эффективное использование, являются высокая стоимость сорбентов и сложность управления, связанная со значительными колебаниями количества и состава обрабатываемых потоков воды, сложностью внутренней структуры процесса и необходимостью оперативного поиска оптимальных условий его протекания.

В связи с этим разработка структур, моделей и алгоритмов организационного управления, учитывающих специфику процесса сорбции и ориентиро-

ванных на современные средства оперативного контроля определяет актуальность темы диссертации.

Работа выполнялась в соответствии с индивидуальным планом обучения автора в аспирантуре ГОУ ВПО МГСУ в рамках межвузовской научно-технической программы «Строительство» (направление 7 - «Совершенствование систем водо-, тепло-, газо- и энергоснабжения населенных пунктов, зданий и сооружений»).

Цель работы - теоретическое и экспериментальное изучение производственных сорбционных систем очистки природных и сточных вод как объектов проектной и оперативной организации и, на основе этого, синтез структур, моделей, алгоритмов и систем организационного управления. Для достижения поставленной цели:

• выполнен анализ производственных, аппаратурно-технологических, технико-экономических и социально-экологических особенностей исследуемого объекта;

• выявлены недостатки известных способов организации и средств управления рассматриваемыми системами; дана их . характеристика как объектов управления и сформулирована задача исследований;

• разработаны динамические модели основных стадий сорбционной очистки воды, учитывающие кинетику всех подпроцессов водообработки;

• сформулирован критерий оптимальной организации, исследованы статические характеристики процесса и решена задача его оперативной оптимизации;

• разработаны и исследованы функциональные схемы систем организационного управления для непрерывного и циклического способов аппаратурного оформления процесса.

Методика исследований. В перечисленных исследованиях и практических разработках использованы методы системотехники и общей теории систем, методы линейного синтеза систем управления, алгебры логики, нелинейного программирования и математического моделирования производственных процессов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений, а также работы отечественных и зарубежных специалистов в области организации производства и инженерной экологии.

Объект исследования: природоохранные производственные системы сорбционной очистки природных, городских и производственных сточных вод, включая аппаратурное оформление, режимы работы, контроль и управление качеством их эксплуатации,

Предмет исследования: закономерности экономической эффективности организации работы оборудования сорбционных процессов и разработка на их основе систем оптимального организационного управления.

Научная новизна. Научной новизной обладают следующие результаты теоретических и экспериментальных исследований:

• экспериментально-аналитические модели процессов сорбционной обработки воды, учитывающие механизм и кинетику процессов, протекающих в аппаратах циклического и непрерывного действия;

• критерий качества управления в автономном режиме, отражающий изменение величины переменной части себестоимости очистки и характеризующий отношение количества используемого сорбента к количеству поглощенного им загрязняющего вещества;

• алгоритм и способ управления, обеспечивающие автоматический поиск и поддержание минимального значения предложенного критерия оптимальности в многоступенчатых системах непрерывной очистки воды;

• алгоритм и способ организационного управления циклическими системами очистки, обеспечивающие безаварийную совместную работу аппаратов при минимальном времени простоя (из-за ремонта или ожидания на включение) каждого из них.

Личное участие автора в получении результатов изложенных в диссертации выразилось в том, что разработаны математические модели, алгоритмы и системы организационного управления процессом для схем непрерывного и циклического действия.

Практическая ценность. Значимость приведенных выше результатов исследований рассматриваемого класса систем сорбционной обработки воды состоит в том, что они являются теоретической базой для научно обоснованного выбора организационных структур, режимов, способов и средств управления, как на стадии проектирования новых, так и модернизации действующих ЭПСВВ. Предварительные ориентировочные расчеты показывают, что при использовании полученных результатов, за счет снижения расходов сорбента (активированных углей) при заданном качестве водообработки и побочных продуктов, в зависимости от производственной мощности сорбционных систем, возможно снижение себестоимости единицы обрабатываемых потоков воды от 3 до 8%.

Реализация результатов исследований. На основе полученных практических результатов для ЗАО «Энерготех» (бывшее ПКБ «Внедрение» Минтопэнерго РФ) подготовлены рекомендации по выбору структурных схем, способов и технических средств организационного управления сорбционной очистки природных, бытовых и производственных сточных вод. Эти же результаты используются в учебном процессе при подготовке инженеров на факультете Информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве МГСУ.

Публикации и апробация работы. Результаты исследований отражены в 10 публикациях автора, докладывались и обсуждались на 10, 11, 12 и 13-й международных научных конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности» (г. Москва, 2007-2010 г.г.), заседаниях совета факультета «Информационные

системы, технологии и автоматизация строительства» и семинарах кафедры «Автоматизация инженерно-строительных технологий» ГОУ ВПО МГСУ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав основного текста, общего заключения и библиографического списка литературы, насчитывающего 96 наименований. Объем работы 136 стр., в том числе основной текст - 107 стр., 24 рисунка - 21 стр., перечень литературы - 7 стр.

Основные положения. На основании результатов исследований и практических разработок автор выносит на защиту следующие основные положения:

♦ принципы организации, эффективного функционирования и оперативного управления процессами сорбционной очистки сточных вод в условиях изменяющихся параметров обрабатываемых потоков воды и характеристик сорбентов, связанных с трансформацией рабочего пространства оборудования и его адаптацией к экономике и показателям водообработки;

♦ модели, структуры и характеристики проектирования систем организационного управления, отражающие специфику, механизм, принцип действия и конструктивные особенности объекта;

♦ декомпозиция задач управления сорбционными системами водоочистки по возмущающим воздействиям и на основе иерархического принципа организации;

♦ новый критерий качества организации управления процессом, алгоритмы его расчета и разработанные на их основе новые способы управления системой непрерывной очистки с дробным введением сорбента и системой циклической очистки в насыпных фильтрах.

Содержание диссертации соответствует п.п. 1,4, 5,7 Паспорта специальности 05.02.22 - Организация производства (строительство) и п.п. 4,7,9 Паспорта специальности 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы, цели и задачи исследований, научная новизна, практическая значимость, выносимые на защиту основные положения, апробация, публикации и приводятся конкретные данные по полученным результатам диссертационной работы.

Первая глава посвящена изучению организационных структур производственных систем управления установками сорбционной очистки воды и режимов их работы.

Выполнен анализ современного состояния действующих систем и технологических процессов сорбционной очистки природных, городских и производственных сточных вод, в результате которого выявлены преимущества

и перспективы дальнейшего развития сорбционных систем как непрерывного, так и циклического действия перед другими системами, действующими на очистных сооружениях коммунального хозяйства и промышленных предприятий.

Установлено также, что повысить эффективность сорбционных систем очистки воды, можно различными технологическими и организационными решениями, одним из которых является необходимость модернизации организационных структур и систем оперативного контроля и автоматизированного управления режимами сорбции на базе современного системного подхода. Модернизация упомянутых систем актуальна как для действующих, так и для проектируемых производственных объектов.

Поскольку разработка оптимальных структур и алгоритмов управления для проектируемых объектов требует учета основных характеристик организуемых объектов проведено изучение и выполнен анализ физических, экологических и аппаратурных особенностей процесса сорбции воды. Результаты анализа могут быть наиболее полезны при разработке и идентификации математической модели процесса.

Проведенный анализ особенностей эксплуатации сорбционных процессов очистки как объектов управления показал, что существующие системы организационного управления далеки от совершенства и не позволяют получить потенциально возможный технико-экономический эффект. В связи с этим, сочли целесообразным приступить к выбору типа и построению компактной математической модели объекта и ее последующего использования при разработке новых структур и алгоритмов управления, а также технических средств для их практической реализации.

Выявленные особенности задач организации процесса позволили сформировать общую методологическую направленность исследований по проектной и оперативной оптимизации рассматриваемых объектов, а также сформировать общую методологическую схему исследований (рис. 1).

Вторая глава посвящена декомпозиции задач организации управления производственными процессами сорбционной очистки природных и сточных вод. В этой главе показано, что строгая постановка задачи управления действующими и проектируемыми комплексами водообработки практически невозможна: нельзя точно и достоверно назначить экономически и социально-экологически обоснованный критерий качества управления, определить все ограничения, дать количественную характеристику возмущений. Наконец, трудно перечислить возможные управления и определить область их допустимых значений. Если бы это удалось сделать, то задача управления приобрела бы столь большую размерность, что алгоритмизация управления современными методами оказалась бы невозможной. В связи с чем эта задача была подвергнута декомпозиции - нестрогому разделению на несколько подзадач меньшей размерности. Для каждой из подзадач были назначены свои критерии качества управления, ограничения и допустимые управления.

Рис. 1. Методологическая схема исследований

Все условия решения подзадач были согласованы с соответствующими условиями исходной глобальной задачи управления производственным комплексом.

В настоящее время практически полезными считаются два способа частотной декомпозиции. Первый из них, основанный на методе возмущений, рассмотрен нами подробно на примере схемы непрерывной сорбционной очистки воды с последовательно включенными аппаратам. В диссертации показано, что особенности механизма процессов сорбционной очистки воды и наличие промежуточных потоков чаще всего исключают возможность независимого задания параметров режима аппаратов всего производственного комплекса. В этих случаях метод возмущений неприменим и частотная декомпозиция может быть реализована при помощи метода иерархического управления, т.е. путем создания систем организационного управления с трехступенчатой иерархией (сплошные линии на рис. 2). С учетом этого, все неуправляемые возмущающие факторы, препятствующие достижению поставленной цели организации работы производственного комплекса, были разделены нами на три класса:

V, С,*

к=1,2,...,г

ВП

ОУ

с

Ськ = Н-1,г+2,...,1

Л

СП-2 Вк

■¡с

Вт

нп +

Рис. 2. Иерархическая система организационного управления производственным процессом обработки воды.

1. «Высокочастотные» возмущения - колебания потоков воды, реагентов, сорбентов, вследствие изменений условий их транспортирования.

2. «Среднечастотные» возмущения - изменения показателей режима работы, вызванные непостоянством состава промежуточных потоков воды при изменяющихся характеристиках оборудования.

3. «Низкочастотные» возмущения - колебания количества и состава обрабатываемых потоков воды, ограничения потребления энергии, аварийные (нерегламентные) колебания производительности участков

Противодействие этим возмущениям, по существу, и есть функция системы организационного управления при достижении сформулированной цели -минимизацию переменной составляющей себестоимости очистки воды S :

го+Т гм-Т

Si= { Gj (т) dv / J G'i(r)dT , (l)

г г

где О, (т) - изменяющийся во времени поток i - го вида сорбентов (реагентов) или энергии, потребляемых системой очистки воды (количество сорбентов или энергии i - го вида потребленное в единицу времени); G'| (т) - изменяющийся во времени поток изъятого из воды загрязнителя (здесь и далее для простоты рассуждений будем считать, что очистка производится от одного загрязпителя); масса этого потока, образующегося в .единицу времени, является потоком G' ;T~ отрезок времени, на котором рассчитывается показатель Si (от момента То до момента То+ Т).

С учетом вида критерия (1) была предпринята попытка разделить задачу борьбы с указанными возмущениями между подсистемами, действующими в разных частотных диапазонах (сплошные линии на рис.2).

Высокочастотные подсистемы (ВГГ) образуют локальные регуляторы, стабилизирующие потоки Gt в объекте управления (ОУ). Эти подсистемы подавляют высокочастотные возмущения - колебания характеристик трубопроводов, насосов и других устройств, обеспечивающих транспортирование веществ. Управляющие воздействия вырабатываются этими подсистемами с минутными или секундными интервалами.

Среднечастотные подсистемы СП.1 и СП.2 подавляют действие тех составляющих возмущений Vt и Сц , которые вызывают среднечастотные колебания £7ЛС и R ¡с выпуска побочных продуктов Gn и показателей качества очистки R , = { Cit $и!}. Для стабилизации этих показателей средне- частотные подсистемы изменяют значения Gkh - номиналы потоков, назначаемые в качестве заданий подсистемам ВП с периодами, равными десяткам минут. Заданиями среднечастотным подсистемам являются регламентные значения Rm показателей качества очистки Л, и оперативно планируемый выпуск побочных продуктов очистки.

Низкочастотная подсистема НП - оперативный оптимизатор. С периодом в несколько часов она минимизирует критерий S*, изменяющийся под действием низкочастотных составляющих V,- и .Управлениями в этой под-

системе являются изменения регламента (заданных значений стабилизируемых подсистемами СП. 2) и производительности 2с за период Т.

Обычно необходимость оперативной оптимизации систем водоочистки (изменения регламента и заданной производительности) возникает в тех случаях, когда, вследствие значительных изменений свойств оборудования (величин К) или вводимых извне воды, сорбентов, реагентов (величин С,*), на одном из участков системы образуется «узкое место». В зависимости от его локации (от того, какой именно участок стал узким местом) значительная часть уравнений материального баланса становится несущественной для описания всей производственной системы., т.е. теряют значение и соответствующие слагаемые, и переменные величины в критерии оптимальности.

Иначе говоря, в разных ситуациях приходится решать не общую задачу минимизации критерия большой размерности, а различные частные задачи меньшей размерности. Для этого в каждом конкретном случае необходимо отменять математическое обеспечение низкочастотной Н17 в связи с заменой одного частного критерия оптимальности другим. Такая замена - это ситуационная декомпозиция задачи организации, для практической реализации которой в систему управления следует ввести дополнительные связи и функциональные блоки (на рис. 2 показаны штриховыми линиями).

Измеряя дополнительные величины Д блок ДС диагностирует ситуацию, т.е. распознает причину возникновения и локализует узкое место. Результаты диагностики сообщаются сигналами I генератору ГМ матобеспечения, который сигналами Г изменяет алгоритм и программу действия подсистемы НП.

Таким образом, достигается приближенное, но достаточно эффективное для практики организации производственных систем расчленение задачи управления на согласованные подзадачи, которые решаются разными подсистемами управления, работающими в разных частотных диапазонах.

В третьей главе приведены результаты исследования специфических особенностей контроля основных параметров процесса, в результате чего установлено, что при увеличенных значениях времени обработки и анализа проб сужается область устойчивости в пространстве параметров настройки обратной связи стимулирующих систем управления, использующих результаты дискретного запаздывающего контроля. Стремление же повысить статическую точность стабилизации вынуждает в этих условиях выбирать параметры настройки вблизи границы устойчивости, что в свою очередь, при нестационарных возмущениях приводит к возникновению медленно затухающих колебаний стабилизирующих параметров.

При исследовании вопроса сглаживания колебаний обрабатываемых потоков доказано, что на затраты, связанные с управлением потоками воды, влияет способ реализации управляющего воздействия. В практически важных для сорбционной очистки случаях необходимо выбрать один из возможных способов воздействия на управляемый поток: изменением гидравлического сопротивления или изменением скорости вращения вала насоса. Первый из них

обеспечивает меньшие регулярные затраты, второй - меньшие текущие затраты.

С учетом отмеченных влияний различных характеристик и вариантов системы управления на себестоимость очистки воды, синтез этой системы необходимо разделить на две автономно решаемые задачи: выбор экономически рационального способа реализации управляющего воздействия и выбор рациональной структуры системы организационного управления. Показано, что решение этих задач сможет обеспечивать минимальные суммарные затраты на контроль, усреднение и транспортирование потоков воды при точности управления не ниже требуемой регламентом.

Показано, что зная нормы затрат труда и времени на один анализ и стоимость эксплуатации средств аналитического контроля, можно определить аналитическим контролем единицы обрабатываемого потока воды в зависимости от периода отбора проб и длительности их обработки. Таким образом, доказана возможность новой («модифицированной») формулировки задачи проектирования системы управления: выбрать такие параметры длительности отбора и обработки проб и такой объем системы усреднения, чтобы минимизировать затраты при выполнении ограничения, наложенного на качество стабилизации режима процесса сорбционной очистки воды.

Для непрерывного процесса двухступенчатой очистки исследованы зависимости общего количества расходуемого сорбента (активированного угля), а также его количества подаваемого раздельно на первую т; и вторую т2 ступени очистки. В результате обработки этих зависимостей получена новая функция с ярко выраженным экстремумом (рис 3), наличие которого убедительно доказывает, что сущность оптимального управления рассматриваемой системой очистки должна заключаться в минимизации выбранного критерия /, т.е. в минимизации общего количества израсходованного активированного угля (сорбента) на единицу весового количества загрязнителя (сорбата), поступающего на очистку - т |,

Для практического внедрения полученных результатов предложен новый способ организационого управления системой сорбционной очистки воды и разработана функциональная схема адаптивного управления, которая может

Рис.3. График зависимости расхода сорбента

(активированного угля) от содержания т загрязнителя после 1 -й ступени очистки

т

С опт

быть реализована с помощью надежных серийных средств управления, выпускаемых отечественными предприятиями.

В четвертой главе приведены результаты исследований и разработки организационных структур сорбционных систем водообработки циклического действия, поиск оптимальных режимов работы которых практически всегда приходится сочетать с целым рядом операций переключения оборудования. Эти операции выполняются в соответствии с некоторой оптимальной стратегией переключения, которая формулируется в виде алгоритма управления, предусматривающего выполнение ряда условий, связанных с применением оборудования в разных режимах работы (режимы пуска и остановки аппаратов, режимы нормальной эксплуатации, аварийные режимы).

С связи с чем, задача организации оптимальной работы производственной системы была сформулирована следующим образом.

Найти оптимальную стратегию переключения аппаратов, если комплекс сорбционной очистки воды представляет собой систему из N параллельных цепей, по т включенных аппаратов в каждой; общее число аппаратов Мт. Все аппараты работают в циклическом режиме (сорбция - регенерация - сорбция), поэтому в любой момент времени в режиме сорбции находится только вполне определенное число аппаратов. Основные количественные показатели их работы - время сорбции, время регенерации, производительность аппарата, степень очистки, затраты на регенерацию.

Задача оптимального переключения режимов работы аппаратов состоит в нахождении той стратегии переключений, при которой достигается экстремум принятого критерия управления, определяемого через количественные показатели работы рассматриваемых аппаратов. Причем, в случае учета стоимости утилизируемого побочного продукта очистки, либо снижения ущерба наносимого окружающей среде в качестве критерия управления целесообразно использовать среднюю прибыль Д на единицу очищенной воды, получаемой за некоторый интервал времени г: £

я (Г) = I - в52 - бй - ^ йх-Р]/ (т +Лтрег}, (2)

о

где <2 - количество очищенной воды; 8 - степень очистки; - стоимость

соответствующих продуктов очистки; & - удельные затраты на транспортирование воды;

- фиксированные издержки; Р- затраты на регенерацию сорбента (активированного угля); й

- расход тепла на регенерацию сорбента; Л х^ - время остановки аппарата на регенерацию.

Интегральная зависимость (2) соответствует функции экстремального вида, в которой средняя прибыль Л достигает экстремального значения в некоторый момент времени топт. Интервал времени топт , отсчитываемый от момента очередного пуска аппарата в работу при режиме сорбции до момента выхода параметра на экстремум, можно рассматривать как оптимальное время

сорбции при заданных условиях использования аппарата (рис. 4).

Постепенное старение сорбента, стохастический характер изменения свойств очищаемых потоков воды и колебания тепловых нагрузок на регенерацию приводят к постоянному дрейфу точки экстремума функции средней прибыли по отношению к оси времени (рис.5). Соответственно меняется оптимальное время сорбции для каждого аппарата и для каждого цикла очистки воды.

Следовательно, оптимальную стратегию переключений необходимо строить в предположении, что для каждого агрегата существует оптимальная (в смысле максимума средней прибыли или минимума среднего ущерба за операцию) продолжительность процесса очистки воды.

При условии оптимального использования аппаратов, в качестве которых чаще всего используются насыпные фильтры, стратегию переключения можно сформулировать следующти образом:

- переключения необходимо производить так, чтобы обеспечить постоянное число работающих аппаратов, работающих в режиме сорбции в любой момент времени;

- при выходе очередного аппарата из режима регенерации сорбента на регенерацию включается тот аппарат, который раньше других достиг своего оптимального времени сорбции та„„; это требование может также служить критерием переключения.

Для дальнейшего изложения поставленной задачи введем некоторые упрощающие допущения. Будем считать, что система управления должна обеспечивать оптимальную стратегию переключения для адсорберов, расположенных только в одной цепи. Для одной цепи в режим регенерации устанавливается только один адсорбер. Остальные т ~ 1 аппаратов в это время работают в режиме сорбции.

Рис.4. Зависимость средней прибыли от времени

Рис. 5. Дрейф экстремума функции средней прибыли.

При описанном допущении предполагается, что для каждой цепи должна устанавливаться автономная система оптимального управления. Очевидно, что число таких систем, структура которых идентична, должно соответствовать числу параллельно работающих секций (цепей).

Вывод аппаратов на регенерацию может осуществляться под воздействием сигнала от вычислительного устройства, рассчитывающего среднесуточную функцию прибыли Я (т) по уравнению (2). При достижении функцией Я (т) экстремального значения устройство будет выдавать сигнал готовности к регенерации. Если к моменту поступления сигнала готовности предыдущий аппарат не успеет выйти из режима регенерации, то аппарат, от которого поступил сигнал готовности должен быть поставлен в очередь и продолжать некоторое время нести нагрузку, т.е. работать в режиме сорбции.

Ацикличность процесса переключения связанная с различием оптимального времени переключения Т„„т для отдельных аппаратов, может привести к возникновению ситуации, при которой несколько аппаратов друг за другом подадут сигналы готовности к регенерации, в то время как один из аппаратов еще не закончил цикла регенерации. В этом случае аппараты должны устанавливаться в очередь на регенерацию в порядке поступления от них сигналов о готовности. Таким образом, на систему управления аппаратами возлагается задача запоминания очередности поступления сигналов готовности аппаратов к регенерации.

Как только закончится работа аппарата, находящегося на регенерации, он подключается к нагрузке и на его место становится тот аппарат, который встал в очередь первым. Этот аппарат к моменту на регенерацию дальше других отойдет от своего оптимума, поэтому его дальнейшее использование в режиме сорбции становится наименее целесообразным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи - повышению эффективности организации проектирования и эксплуатации производственных сорбционных систем водоснабжения и водоотведения.

Основная цель выполненных исследований состояла в теоретическом и экспериментальном изучении непрерывных и циклических процессов сорбционной очистки воды как организационных структур объектов, разработке критериев, алгоритмов и систем оперативного управления установками.

Результаты проведенных исследований состоят в следующем.

1. Выполнен анализ современного состояния и специфических особенностей исследуемых производственных процессов, в ходе которого определены задачи систем стабилизации параметров, материальных потоков и организа ционного управления сорбцией воды. Результаты анализа позволили сформулировать критерий качества организации управления, уточнить

математические модели процесса, алгоритмы оперативного управления и способы их практической реализации.

2. Доказана целесообразность разбиения общей задачи организации управления сорбционной очисткой на несколько подзадач меньшей размерности, при которой система управления приобретает иерархическую структуру: на нижнем уровне решается задача управления отдельным аппаратом, на верхнем задача управления всей установкой очистки в целом.

3. Установлено, что при такой декомпозиции может быть использована неодинаковость характеристик неуправляемых возмущений, с учетом которых всегда необходимо выделять быстрые (высокочастотные), средние' (среднечастотные) и медленные (низкочастотные) возмущения. Таким образом, достигается приближенное, но достаточно эффективное для практики организации производства расчленение задачи управления на согласованные подзадачи, которые решаются разными подсистемами управления, работающими в разных частотных диапазонах.

4. На основе предложенной в п. 3 частотной декомпозиции исследована структура системы организационного управления, в соответствии с которой разработана стратегия, позволяющая значительную часть времени управлять отдельными аппаратами производственной системы очистки как независимо друг от друга (в автономном режиме), так и с учетом взаимосвязанной их работы в составе установки, в другом (диспетчерском режиме).

5. Для непрерывного процесса многоступенчатой очистки воды исследованы зависимости количества расходуемого сорбента (активированного угля), от концентрации сорбата в отдельных ступенях очистки, после обработки которых получена новая функция с ярко выраженным экстремумом, наличие которого убедительно доказывает, что сущность оптимального организационного управления рассматриваемым процессом должна заключаться в минимизации общего количества израсходованного сорбента на единицу весового количества загрязнителя, поступающего на очистку.

6. Для процесса очистки, осуществляемого в аппаратах циклического действия разработана оптимальная стратегия переключения аппаратов для установки, представляющей собой систему из N параллельных ниток по М включенных аппаратов в каждой (общее число адсорберов N ■ М ), в соответствии с которой задача переключения аппаратов состоит в нахождении стратегии переключений, обеспечивающей достижения экстремума критерия организации управления, определяемого через количественные показатели работы конкретного оборудования.

7. Для практического внедрения полученных результатов предложены новые способы оперативного управления системами сорбционной очистки непрерывного и циклического действия и разработаны схемы адаптивного управления, которые могут быть реализованы с помощью надежных серийных средств, выпускаемых отечественными предприятиями.

8. Научные и практические результаты диссертации рекомендованы

заинтересованным фирмам и организациям для проектировании новых и модернизации действующих систем управления установками сорбционной очистки бытовых и производственных сточных вод, они внедрены также в учебный процесс подготовки в МГСУ инженеров по организации, автоматизации и управлению строительством и коммунальным хозяйством, доложены на научных конференциях, опубликованы в периодической печати и сборниках научных статей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Макарова И.А. Анализ особенностей технологических систем водоснабжения и водоотведения как объектов организации и оперативного управления. - В сб. «Автоматизация технологических процессов и инженерных систем» - М.: МГСУ, 2006, с. 37-48.

2. Макарова И.А., Гордеев-Бургвиц М.А. Моделирование и оптимизация систем очистки сточных вод. - В сб. тр. 5-й межд. (10-й традиционной науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство -Формирование среды жизнедеятельности" -М.: МГСУ, 2007, с. 290-291.

3. Макарова И.А. Экономическая оценка эффективности работы управляемых насосов в системах водоочистки. - В сб. докл. научно-практ конф. «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу основанному на знаниях» - М.: ВВЦ, НТТМ-2008, с.231-232.

*4. Макарова И.А., Гордеев-Бургвиц М.А. Управление установкой сорбционной очистки воды в насыпных фильтрах. - Изв. вузов, сер. «Строительство», 2007, № 6, с.83-87.

*5. Макарова И.А., Полюшкина A.A. Автоматизация управления процессом сорбционной очистки сточных вод. - Изв. вузов, сер. «Строительство», 2008, № 7, с.82-86.

6. Макарова И.А., Горюнов И.И. Автоматическое регулирование качества очистки природ- ных и сточных вод. - В сб. тр. 6-й межд. (11-й традиционной науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности» - М.: МГСУ, 2008, с. 350-353.

7. Горюнов И.И., Макарова И.А., Полюшкина A.A. Организация управления оборудова- нием для обезвоживания осадков сточных вод. - Интернет-журнал «Технологии техно-сферной безопасности» - 2008, № 6 (декабрь) -http: // ipb. mos. ru . ttb.

8. Макарова И.А., Горюнов И.И. Экономическая оценка эффективности работы управляв- мых насосов в системах водоочистки. - В сб. докл. научно-практ конф. «НТТМ - путь к обществу основанному на знаниях» - М.: ВВЦ, 2008, с. 231-232.

*9. Макарова И.А., Горюнов И.И. Организация стратегии переключения оборудования в системах очистки сточных вод в форме словесного предписания. - Вестник МГСУ, 2009, № 1, с. 244-246.

10. Макарова И.А., Горюнов И.И.. Особенности организации и аптоматизации работы оборудования в системах очистки сточных вод - В сб.тр.7-й межд. (12-й традиционной) науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - Формирование среды жизнедеятельности" -М.: МГСУ, 2009, с.299-301.

11. Макарова И.А., Горюнов И.И. Организация пуска и останова агрегатов в природоохран- ных инженерных системах. - В сб. тр. 13-й межд. межвуз. науч.-техн. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов "Строительство - Формирование среды жизнедеятельности" - М.: АСВ, 2010, с 452-454.

12. Макарова И.А., Горюнов И.И. Организация распределение потоков в насосных станциях с центробежными насосами. - В сб. статей «Автоматизация технологических процессов и производств» - М.: МГСУ, 2010, с.37-40.

* - работы автора, опубликованные в научно-технических журналах, в которых по решению ВАК РФ должны публиковаться основные научные результаты диссертаций.

Лицензия ЛР №020675 от 09.12.1997г. ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет Подписано в печать 15.11.2010. Формат 60x84 1/16 Печать ШЗСЮЯАРН

Объем 1,0 п.л. Тираж 100 Заказ № б/н

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 129281, г. Москва, ул. Енисейская, 36

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКАМИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

ВОДЫ И РЕЖИМЫ ИХ РАБОТЫ.

1.1. Основные особенности и типовые структурные схемы современных систем сорбционной очистки воды.

1.2. Эффективность автоматизации, автономный и диспетчерский режимы управления.

1.3. Математические модели непрерывных процессов сорбционной очистки воды.

1.4. Математические модели циклических процессов сорбционной очистки воды.

1.5. Выводы по главе

2. 2. ДЕКОМПОЗИЦИЯ ЗАДАЧ ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД.

2.1. Анализ вариационного смысла задач организации управления.

2.2. Декомпозиция по возмущающим воздействиям.

2.3. Декомпозиция на основе иерархического управления.

2.4. Иерархические структуры систем управления.

2.5. Выбор и обоснование варианта управления непрерывным процессом сорбции воды.

2.6. Выводы по главе 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СОРБЦИ-ОННЫХ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

3.1. Контроль технологических параметров процесса.

3.2. Сглаживание колебаний обрабатываемых потоков.

3.3. Модификация задачи построения системы управления.

3.4. Организация управления системой сорбционной очистки воды с дробным введением сорбента.

3.5. Выводы по главе 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ.

4.1. Специфические особенности задачи управления системами циклического действия.;.

4.2. Циклический процесс сорбционной очистки воды как объект логического управления.

4.3. Формулирование стратегии переключения адсорберов в форме словесного предписания.

4.6. Составление алгоритма управления, выраженного в терминах алгебры логики.

4.7. Организация управления системой сорбционной очистки воды в насыпных фильтрах.

4.6. Выводы по главе 4.

В общей проблеме охраны окружающей среды от естественного и антропогенного воздействий, рационального использования природных ресурсов борьба с загрязнением водоемов природными и сточными водами является исключительно актуальной. При этом социальная и инженерно-экологическая стороны проблемы во многих случаях удачно совмещается с чисто экономической, поскольку огромное количество безвозвратно теряемых ценных веществ может, при их оптимальном извлечении и использовании, значительно пополнить сырьевые ресурсы страны.

Выполняя решения законодательных органов о необходимости дальнейшего усиления охраны окружающей среды, директивные ведомства постановили интенсифицировать работы по изучению, проектированию и строительству высокоэффективных очистных сооружений и устройств. Возросшие в связи с этим требования к качеству эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения. (СВВ) выдвинули необходимость значительного расширения круга задач, решаемых с позиций автоматизированного проектирования и управления, общей теории систем, системного анализа, достижений инженерной кибернетики и вычислительной техники. Однако, создание современных СВВ является трудным и дорогостоящим мероприятием, осуществление которого связано с решением сложных, и, главное, во многом специфичных научно-технических задач. При этом основная трудность заключается не столько в разработке новых методов и технологических процессов, сколько в необходимости снижения единовременных и текущих затрат на эксплуатируемые СВВ и получении «побочных» продуктов в виде, пригодном для их последующего использования.

Среди многочисленных известных методов водообработки особое место занимает сорбция воды в аппаратах циклического и непрерывного действия. Простота технологических схем, надежность и эксплуатационные преимущества, в особенности при очистке производственных сточных вод, заключающиеся в получении побочных продуктов, делают его применение экономически целесообразным и своевременным. Сорбционный метод уже многие годы успешно используется в разных странах при санитарной обработке воды для питьевых целей. В настоящее время он находит все более широкое применение и при очистке бытовых и производственных сточных вод на городских станциях аэрации. Причинами, сдерживающими его эффективное использование, являются высокая стоимость сорбентов и сложность управления, связанная со значительными колебаниями количества и состава обрабатываемых потоков воды, сложностью физико-химической структуры процесса и необходимостью поиска оптимальных условий его протекания.

В связи с этим разработка структур, моделей и алгоритмов управления, учитывающих специфику процесса сорбции и ориентированных на современные средства автоматизации определяет актуальность темы диссертации. Работа выполнялась в соответствии с индивидуальным планом соискателя кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ в рамках межвузовской научно-технической программы «Строительство» (направление 7 - Совершенствование систем водо-, тепло-, газо- и энергоснабжения населенных пунктов, зданий и сооружений).

Основная цель работы - теоретическое и экспериментальное изучение технологических систем сорбции природных и сточных вод как объектов управления и, на основе этого, синтез структур, моделей, алгоритмов и систем оперативного управления. Для достижения поставленной цели:

• выполнен анализ физико-химических, технологических, аппаратурных, технико-экономических и социально-экологических особенностей исследуемого объекта;

• выявлены недостатки известных способов организации и средств управления рассматриваемыми системами; дана их характеристика как объектов управления и сформулирована задача исследований;

• разработаны динамические модели основных стадий сорбционной очистки воды, учитывающие кинетику всех подпроцессов водообработки;

• сформулирован критерий оптимальности, исследованы статические характеристики процесса и решена задача его оперативной оптимизации;

• разработаны и исследованы функциональные схемы систем управления для циклического и непрерывного способов аппаратурного оформления процесса водообработки.

В перечисленных исследованиях и практических разработках использованы методы системотехники и общей теории систем, методы линейного синтеза систем управления, нелинейного программирования и математического моделирования производственных процессов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений, а также работы отечественных и зарубежных специалистов в области инженерной экологии.

Научной новизной обладают следующие результаты теоретических и экспериментальных исследований:

• экспериментально-аналитические модели процессов сорбцион-ной обработки воды, учитывающие механизм, химическую и диффузионную кинетику процессов, протекающих в аппаратах циклического и непрерывного действия;

• критерий качества управления в автономном режиме, отражающий изменение величины технологической себестоимости очистки и характеризующий отношение количества используемого сорбента к количеству поглощенного им загрязняющего вещества;

• алгоритм и способ управления, обеспечивающие автоматический поиск и поддержание минимального значения предложенного критерия оптимальности в многоступенчатых системах непрерывной очистки;

• алгоритм и способ автоматического управления циклическими системами очистки, обеспечивающие безаварийную совместную работу адсорберов при минимальном времени простоя (из-за ремонта или ожидания на включение) каждого из них. Значимость приведенных выше результатов исследований рассматриваемого класса систем обработки воды состоит в том, что они являются теоретической базой для научно-обоснованного выбора режимов и способов автоматического управления, структуры и средств автоматизации как на стадии проектирования новых, так и модернизации действующих систем. Предварительные ориентировочные расчеты показывают, что при использовании полученных результатов, за счет снижения расходов сорбента (активированных углей) при заданном качестве водообработки и побочных продуктов, в зависимости от производственной мощности сорбционных систем, возможно снижение себестоимости единицы обрабатываемых потоков воды от 4 до 7%.

На основе полученных практических результатов для АОЗТ Научно-производственный Центр «Энерготех» (бывшее ПКБ «Внедрение» Минтопэнерго РФ) подготовлены рекомендации по выбору структурных схем автоматического управления, способов и технических средств автоматизации сорбционной очистки природных, бытовых и производственных сточных вод. Эти же результаты используются в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по специальностям: 22.03 - Автоматизация технологических процессов и производств, 27.08 - Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных ресурсов.

Результаты исследований отражены в 8 публикациях автора, докладывались и обсуждались на 5-й и 6-й международных (10-й и 11-й традиционных) научных конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности» (г. Москва, МГСУ, 2007, 2008 г.г.), заседаниях совета факультета «Информационные системы, технологии и автоматизация строительства» и семинарах кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ.

На основании результатов исследований и практических разработок на защиту диссертации вынесены следующие основные положения. принципы организации, эффективного функционирования и оперативного управления процессами сорбционной очистки сточных вод в условиях изменяющихся параметров обрабатываемых потоков воды и характеристик сорбентов, связанных с трансформацией рабочего пространства технологического оборудования и его адаптацией к экономике и показателям водообработки; модели, структуры и характеристики проектирования систем оперативного управления, отражающие специфику кинетики, механизм, принцип действия и конструктивные особенности объекта; декомпозиция задач управления сорбционными системами водоочистки по возмущающим воздействиям и на основе иерархического принципа управления; новый критерий качества управления процессом, алгоритмы его расчета и разработанные на их основе новые способы управления - системой непрерывной очистки с дробным введением сорбента и системой циклической очистки в насыпных фильтрах.

4.6. Выводы по главе 4.

1. Показано, что в процессе решения задач управления циклическими системами сорбционной очистки воды поиск оптимальных вариантов использования оборудования всегда приходится сочетать с целым рядом операций переключения, стратегия которых должна формулироваться в виде алгоритма управления, предусматривающего выполнение ряда условий, связанных с применением оборудования в различных технологических режимах (режима пуска и остановки адсорберов, режим нормальной эксплуатации, аварийные режимы).

2. Установлено, что выбор оптимальной стратегии переключений , основанный на анализе возможных ситуаций, возникающих в ходе эксплуатации адсорберов в разных режимах работы, должен первоначально формулироваться в форме словесного предписания или технологического регламента.

3. Доказано, что существование технологического регламента в форме словесного предписания недостаточно для того, чтобы по нему синтезировать схему автоматического управления. В связи с этим была установлена необходимая степень формализации записи технологического предписания в терминах, пригодных для использования в технике автоматизации систем водоснабжения и водоотведения.

4. Для алгоритмизации задач переключения, указанные в п. 3 настоящих выводов термины были заимствованы из алгебры логики, аппарат которой использовался для описания решений и стратегий в виде двух взаимно исключающих альтернатив : либо работы адсорбера в рабочем режиме, либо его остановки для регенерации сорбента.

5. Разработана оптимальная стратегия переключения адсорберов для установки, представляющей собой систему из N параллельных ниток по М включенных аппаратов в каждой (общее число адсорберов N ■ М ), в соответствии с которой задача переключения адсорберов состоит в нахождении стратегии переключений, обеспечивающей достижения экстремума критерия управления, определяемого через количественные показатели работы оборудования.

6. При условии оптимального использования оборудования стратегия переключения была сформулирована таким образом, чтобы при выходе определенного адсорбера из режима регенерации сорбента следующим на регенерацию включался тот аппарат, который раньше других достиг своего оптимального времени сорбции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи - повышению эффективности проектирования и эксплуатации технологических систем сорбционной очистки природных и сточных вод.

Основная цель выполненных исследований состояла в теоретическом и экспериментальном изучении непрерывных и циклических процессов сорбционной очистки воды с помощью активированных углей как объектов оперативного управления, разработке критериев, алгоритмов и систем управления установками.

Результаты проведенных исследований состоят в следующем.

1. Выполнен анализ современного состояния и специфических особенностей исследуемого процесса, в ходе которого определены задачи систем стабилизации технологических параметров, материальных потоков и задачи автоматизированного управления технологией сорбции воды. Результаты анализа позволили сформулировать критерий качества управления, уточнить математические модели процесса, алгоритмы оперативного управления и способы их практической реализации.

2. Доказана целесообразность разбиения общей задачи управления сорбционной очисткой на несколько подзадач меньшей размерности, при которой система управления приобретает иерархическую структуру: на нижнем уровне решается задача управления отдельным адсорбером, на верхнем задача управления всей установкой очистки в целом.

3. Установлено, что при такой декомпозиции может быть использована неодинаковость характеристик неуправляемых возмущений, с учетом которых всегда необходимо выделять быстрые (высокочастотные), средние (среднечастотные) и медленные (низкочастотные) возмущения. Таким образом, достигается приближенное, но достаточно эффективное для практики автоматизации расчленение задачи управления на согласованные подзадачи, которые решаются разными подсистемами управления, работающими в разных частотных диапазонах.

4. На основе предложенной в п. 3 частотной декомпозиции исследована структура системы управления, в соответствии с которой разработана стратегия, позволяющая значительную часть времени управлять отдельными аппаратами технологической системы очистки как независимо друг от друга (в автономном режиме), так и с учетом взаимосвязанной их работы в составе установки, в другом . (диспетчерском режиме).

5. Для непрерывного процесса многоступенчатой очистки воды исследованы зависимости количества расходуемого сорбента (активированного угля), от концентрации сорбата в отдельных ступенях очистки, после обработки которых получена новая функция с ярко выраженным экстремумом, наличие которого убедительно доказывает, что сущность оптимального управления рассматриваемым процессом должна заключаться в минимизации общего количества израсходованного сорбента на единицу весового количества загрязнителя, поступающего на очистку.

6. Для процесса очистки, осуществляемого в адсорберах циклического действия разработана оптимальная стратегия переключения аппаратов для установки, представляющей собой систему из N параллельных ниток по М включенных аппаратов в каждой (общее число адсорберов N • М ), в соответствии с которой задача переключения адсорберов состоит в нахождении стратегии переключений, обеспечивающей достижения экстремума критерия управления, определяемого через количественные показатели работы конкретного оборудования.

7. Для практического внедрения полученных результатов предложены новые способы оперативного управления системами сорбционной очистки непрерывного и циклического действия и разработаны схемы адаптивного управления, которая могут быть реализована с помощью надежных серийных средств автоматизации, выпускаемых отечественными предприятиями.

8. Научные и практические результаты диссертации рекомендованы заинтересованным фирмам и организациям для проектировании новых и модернизации действующих систем управления установками сорбционной очистки бытовых и производственных сточных вод, они внедрены также в учебный процесс подготовки в МГСУ инженеров по автоматизации строительства и городского хозяйства, доложены на научных конференциях, опубликованы в периодической печати и сборниках научных статей [87 - 92].

1. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Калицун В.Н. Водоот-ведение и очистка сточных вод. - М.: Стройиздат, 1996, 592 с.

2. Инженерное оборудование зданий и сооружений .Энциклопедия М.: Стройиздат, 1994, 512 с.

3. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М.: Мир, 1980, 606 с.

4. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод М.: Стройиздат, 1979, 320 с.

5. Лукиных H.A., Липман Б.Л., Криштул В.П. Методы доочистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1988, 156 с.

6. Алферова Л.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1988, 272 с.

7. Беличенко Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения. М.: Химия, 1989, 208 с.

8. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды.- Л.: Стройиздат, 1992,168 с.

9. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1990, 512 с.

10. Экономика водопроводно-канализационного строительства и хозяйства (под ред. С.М.Шифрина).- М.: Стройиздат, 1992, 318 с.

11. Мацнев А.И. Водоотведение на промышленных предприятиях. -Львов, Вища школа, 1986, 200 с.

12. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Высшая школа,1989, 512 с.

13. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления. -М.: Наука, 1996, 616 с.

14. Болтянский В.Г. Оптимальное управление дискретными системами. М.; Наука, 1983, 446 с.

15. Справочник по теории автоматического управления (под ред.А.А.Красовского). М.: Наука, 1987, 712 с.

16. Гордин И.В. Технологические системы водообработки (динамическая оптимизация) Л.: Химия, 1987, 264 с.

17. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1988, 356 с.

18. Найденко В.В., Кулакова А.П., Шеренков И.А. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1984, 152 с.

19. Гордин И.В., Манусова Н.Б., Смирнов Д.Н. Оптимизация технологических систем очистки промышленных сточных вод. -М.: Стройиздат, 1987, 176 с.

20. Математические модели контроля загрязнения воды, (под ред. А.Джеймса). М.: Мир, 1981,472 с.

21. Тимофеев Д.П. Кинетика адсорбции. М.: Изд-во АН СССР, 1962, 252 с.

22. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. М.: Изд-во ВАХЗ, 1972, 127 с.

23. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984, 591 с.

24. Протодьяконов И.О., Сипаров В.В. Механика процессов адсорбции. Л.: Наука, 1985, 298 с.

25. Лукин В.Д., Анципович И.С. Регенерация адсорбентов. Л.: Химия, 1983, 215 с.

26. Лукин В.Д., Новосельский A.B. Циклические адсорбционные процессы. Л.: Химия, 1989, 256 с.

27. Егоров A.B. Разработка методов и систем автоматической оптимизации процессов очистки вентиляционных выбросов (Автореф. докт. дисс.). М.: МГСУ, 1996, 36 с.

28. Шилкина C.B. Математическое моделирование и автоматическая рптимизация процессов очистки вентиляционных выбросов (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 1997, 22 с.

29. Юлдашева Д.К. Моделирование и оперативное управление прорцессом стабилизации осадков сточных вод (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 1995, 18 с.

30. Абдулханов H.H. Автоматическое управление материальными потоками в инженерных системах жизнеобеспечения (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 1999, 19 с.

31. Евстафьев К.Ю. Разработка оптимальных структур подсистем управления материальными потоками в АСУ ТП водообработки (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 2001, 19 с.

32. Зайцев В.А. Автоматизация управления системами озонированной очистки сточных вод и отходящих газов (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 2002, 18 с.

33. Сунцев Д.а. Автоматизация управления технологическими процессами механического обезвоживания осадков сточных вод (Автореф. канд. дисс.). М.: МГСУ, 2004, 21 с.

34. Евстафьев К.Ю. Автоматизация управления материальными потоками и оборудованием городских очистных сооружений и систем (Автореф. докт. дисс.). М.: МГСУ, 2006, 38 с.

35. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления. М.: Энергия, 1982, 344 с.

36. Тимофеев Б.Б. Алгоритмизация в АСУ. Киев, «Техыка», 1982, 239 с.

37. Горбатов В.А., Павлов П.Г. Реализация логического управления технологическими процессами на основе управляющих автоматов. В кн.: Теория автоматов и ее приложения. - М.: Наука, 1983, с. 83-87.

38. Ицкович Э.Л., Трахтенгерц Э.А. Алгоритмы централизванного контроля и управления производством. М.: Советское радио, 1987, 351 с.

39. Дудников Е.Г., Левин A.A. Промышленные АСУ. М.: Энергия, 1983,193 с.

40. Рульнов A.A. Автоматизация инженерно-экологических систем жизнеобеспечения. М.: МГСУ, 1996, 68 с.

41. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю., Горюнов И.И. Автоматизация инженерных систем зданий и очистных сооружений. М.: МГСУ, 2004,210 с. '

42. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю., Горюнов И.И. Автоматическое регулирование. М.: Инфра-М, 2005, 196 с.

43. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. М.: Инфра-М, 2007, 232 с.

44. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю., Горюнов И.И. Автоматизация и управление инженерными системами и сооружениями. М.: МГСУ, 2002, 182 с.

45. Цирлин A.M. Оптимальное управление технологическими процессами. М.: Энергия, 1996, 402 с.

46. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1988, 832 с.

47. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. М.: Стройиздат, 1987, 480 с.

48. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. М.: МГУ, 1996, 680 с.

49. Эль М.А., Эель Ю.Ф., Вебер И.Ф. Наладка и эксплуатация очистных сооружений городской канализации. М.: Стройиздат, 1987, 232 с.

50. Корытин A.M., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шапарев Н.К. Автоматизация типовых технологических процессов и установок. М.: Энергоатомиздат, 1988, 432 с.

51. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. М.: Химия, 1990, 320 с.

52. Лоскутов В.И. Основы современной техники управления. М.: Экономика, 1993, 312 с.

53. Алферова Л.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов (под ред. проф. С.В.Яковлева). М.: Стройиздат, 1988, 272 с.

54. Лукас В.А. Теория автоматического управления. М.: Недра, 1990, 416 с.

55. Цыпкин Я.3. Основы теории автоматических систем. М.: Наука, 1987, 246 с.

56. Гордин И.В. Технологические системы водообработки (динамическая оптимизация). Л.: Химия, 1987, 264 с.

57. Рульнов A.A. Вариационный смысл задачи управления автоматизированными технологическими комплексами водоснабжения и водоотведения. Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1989, №6, с. 84-88.

58. Евстафьев К.Ю. Структуры, модели и< алгоритмы управления потоками в АСУ ТП очистных сооружений. М.: МГСУ, 2005, 288 с. '

59. Евстафьев К.Ю. Автоматизация управления материальными потоками и оборудованием городских очистных сооружений и систем. Автореф. докторской дисс. - М.: МГСУ, 2006, 42 с.

60. Смирнов Д.Н., Дмитриев A.C. Автоматизация процессов очистки сточных вод. М.: Химия, 1972, 166 с.

61. Попкович Г.С., Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. М.: Высшая школа, 1986, 392 с.

62. Боголюбов Н.В. Автоматизация управления технологическими процессами обработки воды. Киев, Наукова думка, 1987, 204 с.

63. Попкович Г.С. Автоматизация и диспетчеризация систем водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат, 1973, 200 с.

64. Гороновский И.Т. . Физико-химическое обоснование автоматизации технологических процессов обработки воды. -Киев, Наукова Думка, 1975, 214 с.

65. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат, 1985, 310 с.

66. Беркут А.И., Рульнов A.A. Системы автоматического контроля технологических параметров. М.: АСВ, 2005, 144 с.

67. Рульнов A.A., Евстафьев К.Ю. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. -М.: Инфра-М, 2007, 204 с.

68. Евилевич А.З. Очистка сточных вод Л.: Стройиздат, 1985, 290 с.

69. Лукиных H.A. Методы доочистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1988, 174 с.

70. Карелин В.Я., Новодережкин P.A. Насосные станции с центробежными насосами. М.: Стройиздат, 1983, 224 с.

71. Турк В.И., Минаев A.B., Карелин В.Я. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1987, 232 с.

72. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М.: Энергия, 1987, 314 с.

73. Карелин В.Я. Кавитационные явления в центробежных насосах. -М.: Машиностроение, 1985, 216 с.

74. Боголюбов Н.В. Автоматический контроль технологического оборудования в системах водообработки. Химия и технология воды, 1986, № 5, с. 557-560.

75. Боголюбов Н.В. Гороновский И.Т. Тиристорные устройства в системах управления технологическими процессами обработки воды. Киев: Наукова думка, 1988, 200 с.

76. Попкович Г.С., Репин Б.Н. Системы аэрации сточных вод. М.: Стройиздат, 1986, 134 с.

77. Евстафьев К.Ю. Структуры, модели и алгоритмы управления потоками в АСУ ТП очистных сооружений. М.: МГСУ, 2005, 288 с.

78. Рульнов A.A., Юлдашева Д.К. Критерий качества управления технологическими процессами обработки сточных вод. Изв. вузов, «Строительство», 1998, № 5-6, с 84-88.

79. Айзерман М.А. Логика. Автоматы. Алгоритмы. М.: Наука, 1983.

80. Глушков В.М. Синтез цифровых автоматов. М.: Наука, 1982.

81. Кобринский Н.Е., Трахтенброт В.А. Введение в теорию конечных автоматов. М.: Наука, 1980, 274 с.

82. Трахтенброт В.А., Барздинь Я.М. Конечные автоматы (поведение и синтез). М.: Наука, 1981, 212 с.

83. Цирлин A.M. Оптимальное управление технологическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1988, 400 с.

84. Захаров В.Н., Поспелов Д.А., Хазацкий В.Е. Системы управления. М.: Энергия, 1982, 344 с.

85. Горбатов В.А. Теория синтеза управляющих автоматов. -София, Техника, 1983, 258 с.

86. Дудников Е.Г., Левин A.A. Промышленные АСУ. М.: Энергия, 1983,194 с.

87. Гордеев-Бургвиц М.А., Макарова И.А. Управление установкой сорбционной очистки воды в насыпных фильтрах. Изв. вузов, сер. «Строительство , 2007, № 6, с.

88. Гордеев-Бургвиц М.А., Макарова И.А., Полюшкина A.A. Автоматизация управления процессом сорбционной очистки сточных вод. Изв. вузов, сер. «Строительство», 2008, №, с.