Устройство для автоматизированного контроля качества сточных и природных вод

Авторы патента:

C02F1 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного контроля качества сточных вод предприятий различных отраслей промышленности, а также природных вод. Цель изобретения - повышение эффективности контроля путем определения максимальных отклонений сброса веществ от установленных норм и обобщенной оценки качества воды на основе данных автоматического и лабораторного анализов. Для этого гидравлический блок 1 осуществляет забор, фильтрацию, дозировку и транспортировку контролируемой воды к блоку 2 датчиков физикохимических свойств воды, блоку 10 отбора и хранения проб и блоку 11 сигнализаторов. Из блока 2 информация поступает в блок 6 масштабирования и затем в блок 7 сравнения туда же поступает из блока 5 памяти конкретное для каждого параметра значение уставки. В блоке 8 выбора максимального значения сигнала начала нарушения формируется сигнал на отбор пробы и поступает на вход блока 10. Информация о результатах лабораторных анализов поступает из блока 9 в блок 6. Информация о сбросе веществ в контролируемой воде и оценках ущерба поступает с вычислительного блока 4 на входы блока 3 связи и блока 7. В блоке 7 величины сброса и оценки ущерба сравниваются с установленными нормами, поступающими из блока 5. В случае превышения норм формируется признак нарушения, передаваемый с выхода блока 7 на вход блока 3 и далее на устройство отображения, накопления или передачи информации пользователя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

90 А1 (19) (11) (51) 4 С 02 Р 1/00 С 05 0 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4233990/29-26 (22) 27.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. У 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) П.И.Елисеев, Е.Г.Вербато и А.П.Кияшко (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1154215, кл. С 02 F 1/40, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1)34547, кл. С 02 F 1/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к конт.рольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматизированного контроля качества сточных вод предприятий различных отраслей промышленности, а также природных вод. Цель изобретения вЂ” повышение эффективности контроля путем определения максимальных отклонений сброса веществ от установленных норм и обобщенной оценки качества воды на основе данных автоматического и лабораторного анализов. Для этого гидравлический блок 1 осуществляет забор, фильтрацию, дозировку и транспортировку контролируемой воды к блоку

2 датчиков физико-химических свойств воды, блоку 10 отбора и хранения проб и блоку 11 сигнализаторов. Из блока 2 информация поступает в блок

6 масштабирования. и затем в блок 7 сравнения, туда же поступает из блока 5 памяти конкретное для каждого параметра значение уставки. В блоке

8 выбора максимального значения сигнала начала нарушения формируется сигнал на отбор пробы и поступает на вход блока 10, Информация о результатах лабораторных анализов поступа- с ет из блока 9 в блок б. Информация о

Й сбросе веществ в контролируемой воде и оценках ущерба поступает с вычислительного блока 4 на входы блока 3 связи с блока 7. В блоке 7 величины сброса и оценки ущерба сравниваются с установленными нормами, поступающими из блока 5. В случае превышения норм, формируется признак нарушения, передаваемый с выхода блока 7 на вход блока 3 и далее на устройство отображения, накопления или передачи информации пользователя. 1 ил.

1474090

Целью изобретения является сокращение сброса неочищенных сточных вод и водоемы за счет повышения эффективности контроля.

Иа чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматизированного контроля качества сточных и природных вод содержит гидравлический блок 1, блок 2 датчиков физико-химических свойств воды, блок 3 связи, вычислительный блок 4, блок 5 памяти, блок 6 масштабирования, блок 7 срав. ения, блок 8 выбора максимального значения, блок 9 ввода результатов лабораторных анализов, блок 10 отбора и хранения проб, блок 11 сигнализаторов.

Гидравлический блок 1 содержит заборные, транспортирующие, доэирующие устройства и фильтры.

Блок 2 датчиков физико-химичес.ких свойств воды содержит определяемый составом сточных вод набор автоматических датчиков для контроля таких показателей как, например температура, электропроводность, концентрация хлоридов, мутность, расход воды и т.п.

l е Блок 3 связи содержит схему сопряжения либо с накопителем информации, либо с устройством отображения информации, либо с устройством передачи информации.

Вычислительный блок 4 предназначен для выполнения арифметических и логических действий.

Блок 5 памяти представляет собой запоминающее устройство °

Блок 6 масштабирования содержит устройство преобразования входных

t сигналов по заданному закону.

Блок 7 сравнения предназначен для сравнения входного сигнала с заданной уставкой и формирования выходного сигнала в зависимости от результатов сравнения.

Блок 8 выбора максимального значения сравнивает поступивший сигнал Ф с предыдущим и выбирает из них максимальный. Выходной сигнал формиру5

55 ется при обнаружении тенденции уменьшения величины входного сигнала.

Блок 9 ввода результатов лабораторных анализов выполнен в виде фотосчитывателя, электрофицированный пишущей машины, видеотерминала и т,п.

Блок 10 отбора и хранения проб содержит фильтры, дозаторы, гидрораспределители, емкости для хранения проб и термостат.

Блок 11 сигнализаторов содержит набор специальных устройств, реагирующих на превышение концентрации определенного вещества либо группы веществ в контролируемой воде, например биосигнализаторы, использующие в качестве .тестообъекта живых су-ществ и растения.

Выходы гидравлического блока 1 соединены с входами блока 2 датчиков физико-химических свойств воды, блока 10 отбора и хранения проб и блока 11 сигнализаторов, выходы блока

2 датчиков физико-механических свойств воды, блока 9 ввода результатов лабораторных анализов соединены с входами блока 6 масштабирования, выходы которого соединены с входами вычислительного блока 4, блока

7 сравнения, блока 8 выбора максимального значения, выходы блока 5 памяти соединены с входами вычислительного блока 4 и блока.7 сравнения, выходы вычислительного блока 4 соединены с входами блока 3 связи и блока 7 сравнения, а выходы последнего соединены с входами блока 3 связи и блока 8 выбора максимального значения, выходы которого соединены с входами блока 3 связи и блока 10 отбора и хранения проб, выход блока

11 сигнализаторов соединен с входом блока 10 отбора и хранения проб.

Устройство работает следующим образом.

Гидравлический блок 1 осуществляет забор, фильтрацию, транспортировку и дозировку контролируемой воды к блоку 2 датчиков физико-химических свойств воды, блока 10 отбора и хра.-. нения проб и блоку 11 сигнализаторов. В случае наличия и контролируемой воде веществ в количествах, превышающих уровень срабатывания сигнализаторов, блок 11 сигнализаторов формирует сигнал, поступающий в блок

10 отбора и хранения проб. При пос". туплении этого сигнала гидрораспре1474090

f5 делительная система блока 10 осущест- вляет забор, доэирование и заполнение свободной емкости контролируемой водой. При поступлении контролируе5 мой воды в блок 2 датчиков физикохимических свойств воды осуществляется автоматическое измерение необходимых параметров. Полученная информация поступает в блок 6 масштаби- 10 рования, где происходит приведение,к требуемому масштабу по установленному для каждого параметра закону.

Чаще всего масштабирование осуществляется по линейному закону у = ах + Ь, где у - выходной сигнал; х вЂ” входной сигнал; а,Ь вЂ” коэффициенты.

Из блока 6 масштабирования инфор- 20 мация о физико-химических свойствах воды, полученных блоком 2, поступает в блок 7 сравнения. Туда же из блока 5 памяти поступает конкретное для каждого параметра значение устав- 25 ки. В случае превышения входным сигналом величины уставки на выходе блока 7 формируется сигнал начала нарушения контролируемым показателем установленной нормы. Этот сигнал посту- 30 пает на вход блока 3 связи и блока

8 выбора максимального значения. Блок

3 связи выдает полученную информацию пользователю на устройство отображения информации либо устройство накопления информации, либо устройство передачи информации. При поступлении на вход блока .8 выбора максимального значения сигнала начала нарушения блок 8 начинает обрабатывать инфор- 40 мацию о физико-химических свойствах воды, поступающую на его вход с выхода блока 6 масштабирования ° Происходит сравнение текущего значения параметра со значением, полученным на 45 предыдущем цикле опроса датчиков блока 2. При выполнении условия у- ) у;,: (где у вЂ” текущее значение парамет1 ра; у,, - предыдущее значение параметра), в ячейке памяти блока 8, 50 хранящей значейие параметра у; + происходит замена величины параметра у;, на значение у.. При выполнении условия у; (у.;,, сигнал о величине паРаметра у; < поступает с выхода блока 8 на вход блока 3 связи.

Кроме того, формируется сигнал на отбор пробы, поступающей с выхода блока 8 на вход блока 10 отбора и

Ф хранения проб. Информация, вводимая в устройство через блок 9 ввода результатов лабораторных анализов, поступает на вход блока 6 масштабирования. С выхода блока 6 масштабирования преобразованная информация с физико-химических свойств воды, данных лабораторных анализов и расходе воды поступает на вход вычислительного блока 4. В вычислительном блоке 4 рассчитывается текущж сброс по отдельным веществам к к ш = С q

1 \ ) где m . вЂ . сброс к-го вещества на

i-ом цикле опроса;

С вЂ” концентрация к-го вещества а на i-ом цикле опроса; вЂ” расход воды на i-ом цикле опроса.

Кроме того, рассчитывается сброс каждого вещества с начала контрольного периода

М"= К ш," к =1 где М вЂ” сброс к-го вещества за контрольный период, 11 вЂ” количество циклов опроса в контрольном периоде.

На вход вычислительного блока 4 с выхода блока 5 памяти поступает информация о показателях относительной к опасности отдельных веществ А

1 к (где С „.вЂ” предельно-допусйрк тимая концентрация к-ro вещества) для расчета приведенной массы сброса к к-го вещества (МП ) и приведенного сброса по всем веществам (МП) эа контрольный период

МП =М А

P .ИП = МП" к= где р вЂ” кодичество веществ в контролируемой воде.

На основе даннь1х о сбросе веществ в вычислительном блоке 4 рассчитываются оценки ущерба, наносимого сбросом природному водному объекту: текущая оценка ущерба по конкретному веществу

Э = 6 ° j . А ш. к к оценка ущерба по конкретному веществу за контрольный период

Э = 6 j ° МП

Составитель А.Попов

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор Г.Волкова

Заказ !834/!9 Тираж 824 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

5 4740 текущая оценка ущерба общего сброса по всем веществам

v. э = С j > ° m,, К =1

5 оценка ущерба общего сброса за контрольный период

Э = ) Мп, где (з - константа, установленная для 10 различных водоемов (напри" мер, для р.Северский Донец

6 = 3,79);

j вЂ” константа, численное значение которой принимается рав- 15 ным 144 руб./усл.т при оценке ущерба от сбросов, поступающих в водоемы, после !985 года.

Информация о сбросе веществ в, 20 контролируемой воде и оценках ущерба поступает с выходов вычислительного блока 4 на входы блока 3 связи и блока 7 сравнения, в котором величина сброса и оценки ущерба сравниваются 25 с установленными нормами, поступающими из блока 5 памяти. В случае превьппения норм нормируется признак на-, рушения, передаваемый с выхода блока

7 на вход блока 3 связи, и далее, 30 на устройства отображения, накопления или передачи информации пользователя.

Формула изобретения

Устройство для автоматиЗированного контроля качества сточных и при-родных вод, содержащее взаимосвязанные гидравлический блок и блок датчиков физико-химических свойств воды, блок связи, вычислительный блок и блок памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения сброса неочищенных сточных вод в водоемы за счет повьппения эффективности контроля, оно дополнительно снабжено блоками масштабирования, сравнения, выбора максимального значения, отбора и хранения проб и блоком сигнализаторов, при этом выходы гидравлического блока соединены с входами блока датчиков физико-химических, свойств воды, блока отбора и хранения и блока сигнализаторов, выход блока датчиков физико-химических свойств воды .соединен с входом блока масштабирования, выходы которого соединены с входами вычислительного блока, блока сравнения и блока выбора макси".. мального значения, выходы блока памяти соединены с входами вычислительного блока и блока сравнения, выходы вычислительного блока соединены с входами блоков связи и сравнения, а выходы последнего соединены с входами блока связи и блока выбора максимального значения, выходы которого соединены с входами блоков связи и отбора и хранения проб, выход . бчока сигнализаторов соединен с входом блока отбора и хранения проб °

Изобретение относится к устройствам для реагентной очистки жидкости, может быть использовано в технике очистки воды в химической, машиностроительной и других отраслях народного хозяйства

Установка "компакт" для очистки воды // 1473802

Контактный отстойник // 1473801

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод методом отстаивания и может быть использовано на станциях водоподготовки и сооружениях по очистке бытовых и промышленных сточных вод

Контактный отстойник // 1473801

Устройство для гравитационного сгущения осадков // 1472457

Изобретение относится к устройствам для отделения взвешенных твердых частиц от жидкостей путем осаждения ,в частности, к устройствам для гравитационного сгущения осадков, образующихся при физико-химической очистке природных или производственных сточных вод, используемым также в водоподготовке и при обогащении полезных ископаемых

Способ очистки сточных вод от соединений хрома // 1472454

Устройство для обеззараживания воды // 1472453

Изобретение относится к области водоподготовки ,в частности, к устройствам для обеззараживания питьевых и сточных вод

Способ концентрирования органических соединений из воды // 2100045

Смеситель-активатор сточной воды // 2100280

Переносной водоочиститель // 2100281

Способ сорбционной очистки питьевой воды от железа // 2100282

Способ обработки воды // 2100283

Устройство для очистки воды от нефтепродуктов // 2100284

Изобретение относится к области получения фильтрующих материалов и использования этих материалов в фильтрах для очистки сточных нефтесодержащих вод нефтяного производства от нефтепродуктов

Электрохимическая установка // 2100285

Изобретение относится к электрохимической обработке водных растворов и получения газов, а именно к электрохимической установке со сборными и распределительными коллекторами анолита и католита, при этом анодные и катодные камеры выполнены в форме параллелограмма, в верхних и нижних углах которого для сообщения соответственно со сборными и распределительными коллекторами устроены каналы, обеспечивающие направление движения электролитов в анодных камерах справа-наверх-влево, а в катодных камерах - слева-наверх-вправо, и выполненные в виде ограниченного пространства, осуществляющего неполное сжатие и расширение потока электролита за счет того, что одна сторона канала представляет собой прямую, являющуюся продолжением боковой стенки камеры до пересечения со сборным или распределительным коллектором в точке прохождения радиуса коллектора R, перпендикулярного этой боковой стенке, вторая сторона канала изготовлена в виде полукруга, соединяющего сборный или распределительный коллектор со второй боковой стенкой камеры в точке пересечения полукруга с радиусом коллектора R, параллельным прямой стороне канала, причем радиус полукруга r и радиус сборного или распределительного коллектора R связаны соотношением R > r > 0

Способ обеззараживания воды и устройство для его реализации // 2100286

Изобретение относится к обработке воды, а именно к способу обеззараживания воды, основанному на электролизе, при этом обработку исходной воды осуществляют одновременным воздействием на нее в анодных камерах двух двухкамерных электролизеров с катионообменными мембранами атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода с введением в анодную камеру первого электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 10,5...11,5, в анодную камеру второго электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 8,5...9,0, получением после анодной камеры первого электролизера анолита с рН = 3-4, последующей доставкой его в обе камеры второго электролизера и получением после катодной камеры второго электролизера питьевой воды с рН = 7,0-8,5, при этом получаемый во втором электролизере анолит смешивается с исходной водой перед введением в камеры первого электролизера, а католит после первого электролизера отводится из устройства