Целью данной работы является изучение и анализ эффективности очистки высокоцветных маломутных северных вод с использованием биотехнологий, а также разработка рациональных методов обоснования включения в технологическую схему очистки природных вод биологических методов. Для достижения поставленной цели автором исследования сформулированы и решены следующие задачи:
• Выполнен анализ и дана оценка качества природных вод из поверхностных и подземных источников Карелии, артикулирована взаимосвязь между особенностями качества природных вод и путями интенсификации водоочистных процессов;
• Обобщен отечественный и зарубежный опыт использования биологических методов очистки природных вод для целей питьевого водоснабжения;
• Изучены закономерности обработки биологическими методами поверхностных вод с высоким содержанием трудноокисляемых относительно биорезистентных соединений гуминовых и фульвокислот в условиях медленного фильтрования и биосорбционного окисления;
• В рамках ферментативной теории Михаэлиса-Ментен предложена математическая модель процесса очистки высокоцветных природных вод из поверхностных источников, учитывающая явления насыщения и термолабильности ферментов, позволяющая осуществить оптимизацию и управление процессами очистки;
• Проведены исследования в области интенсификации биосорбционных процессов для возможности практического применения технологии биосорбционного окисления для очистки высокоцветных вод; обоснованы общие технические требования к биосорбционным префильтрам в качестве аппаратов предочистки высокоцветных вод;
• На основе концепции параметрического моделирования инженерных систем с привлечением методов теории нечеткого управления предложен метод построения поверхностей стоимости жизненного цикла водоочистных комплексов и тем самым разработано технико-экономическое обоснование включения в технологическую схему очистки природных вод биологических методов;
• Разработаны, спроектированы и реализованы в действующих образцах аппараты биологической предочистки высокоцветных маломутных природных вод.