ООО НИП «АКВАЭФФЕКТ». Исследование изменения показателей качества воды в зависимости от количества вносимых загрязнений
Описание проекта
Проект направлен на исследование влияния количества посетителей плавательного бассейна, вносимых реагентов и технологических процессов обработки воды на качество воды. Студенты будут анализировать данные о показателях качества воды и выявлять зависимости, которые помогут оптимизировать процессы водоподготовки.
Цель проекта
Исследовать количественные и качественные изменения показателей качества воды в плавательных бассейнах в зависимости от уровня антропогенной и химической нагрузки, с целью выявления устойчивых зависимостей и разработки эффективных методов контроля и прогнозирования состояния воды
Задачи проекта
- Научно обосновать и подтвердить возможность использования аммиака, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), химического потребления кислорода (ХПК), pH и, дополнительно, мутности как маркерных показателей органических загрязнений в воде бассейна.
- Установить количественные зависимости между уровнем загрязнения (вызванного числом посетителей или моделируемым внесением органических веществ) и изменением показателей качества воды.
- Разработать и апробировать математическую модель прогнозирования состояния воды в зависимости от уровня загрязнения и параметров обработки.
- Провести экспериментальную апробацию предложенных решений на объектах ООО НИП «АКВАЭФФЕКТ».
Задачи для студентов
- Сбор и анализ данных:
Изучить литературу и нормативные документы, регламентирующие качество воды в плавательных бассейнах (СанПиН, ГОСТы и др.).
Изучить данные мониторинга бассейна (в том числе хронометраж посещений, объемы реагентов, параметры технологических процессов).
Проанализировать динамику показателей качества воды в зависимости от внешней нагрузки.
- Экспериментальное моделирование:
- Смоделировать уровни загрязнения воды путём изменения количества посетителей (реально или с помощью имитации) либо внесением известного количества органических веществ (например, мочевины).
- Зафиксировать изменение маркерных показателей: аммиака, ХПК, ОВП, pH, мутности.
- Построение зависимостей:
- Установить статистические зависимости между количеством загрязнений и изменением каждого из показателей качества воды.
- Сравнить результаты в разные дни и при разных сценариях нагрузки.
- Математическое моделирование:
- Разработать модель, позволяющую прогнозировать изменение качества воды при заданных условиях (нагрузке, дозах реагентов, технологических режимах).
- Протестировать модель на экспериментальных данных.
- Апробация решений:
- Протестировать эффективность предложенных маркерных показателей и модели на объектах ООО НИП «АКВАЭФФЕКТ».
- Сравнить предсказанные значения с фактическими данными.
- Провести анализ точности и применимости модели.
- Подготовка отчёта и презентации:
- Подготовить отчет, содержащий: постановку задачи, методику, экспериментальные результаты, графики, описание модели, выводы и рекомендации.
- Презентовать результаты преподавателям и специалистам компании.
Роли в команде
- Инженер по водоснабжению и водоотведению: Анализирует воздействие установки на окружающую среду, оценивает риски загрязнения водоёмов, разрабатывает мероприятия по снижению негативного влияния на природу и обеспечивает соответствие экологическим нормативам. Проектирует системы водоочистки и водоподготовки, разрабатывает технологические схемы, рассчитывает гидравлические характеристики оборудования и трубопроводов, обеспечивает устойчивую работу инженерной инфраструктуры.
- Аналитик: Собирает и структурирует данные по качеству воды, анализирует эффективность работы очистных систем, выявляет отклонения, составляет прогнозы и предложения по улучшению процессов.
- Программист: Разрабатывает программные модули для моделирования водоочистных процессов, автоматизации расчётов, визуализации данных и построения цифровых моделей установки.
Направления подготовки студентов СПбГАСУ
- 01.03.02 Прикладная математика и информатика, 09.03.02 Информационные системы и технологии, 09.03.03 Прикладная информатика: Создают программное обеспечение и цифровые решения для автоматизации расчётов, мониторинга и анализа данных, применяемых в водоочистке.
- 08.03.01 Строительство (Водоснабжение и водоотведение), 08.04.01 Строительство (Водоснабжение и водоотведение): Принимают участие в проектировании и расчётах систем водоподготовки, подборе оборудования и оптимизации технологических решений для очистки воды.
- 38.03.01 Экономика: Проводят оценку экономической эффективности установки, разрабатывают сметы, модели финансирования и оптимизируют расходы на строительство и эксплуатацию.
Ожидаемые результаты
Ожидаемые результаты: показателей (аммиак, ОВП, ХПК, pH, мутность) в качестве индикаторов органической нагрузки.
- Математическая модель для оперативной оценки и прогнозирования качества воды.
- Практические рекомендации по управлению качеством воды в условиях переменной нагрузки.
- Опыт междисциплинарной проектной работы, навыки анализа, моделирования и презентации результатов.