СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И АНАЛИЗА ВОДЫ

Система относится к области количественного анализа и предназначена для измерения параметров сточной воды и передачи измеренных значений в систему управления.
Настоящая полезная модель касается устройств контроля (мониторинга) очистки сточных вод от минеральных загрязнений, а более конкретно - устройств и контроля в реальном масштабе времени и применение результатов такого контроля для управления отдельными аспектами процесса обработки.
Известна автоматическая станция контроля качества природных и сточных вод (АС 1134547), содержащая
гидравлический блок подачи воды,
блок измерения параметров воды,
блок приема и передачи информации, таймер, связанные с блоком управления,
вычислительный блок, соединен с блоком памяти, с блоком измерения, с блоком управления, блок приема и передачи информации соединен с блоком сопряжения, выход которого связан с коммутируемым каналом связи.
блоком контроля работоспособности гидравлического блока подачи воды и блока измерения, при этом один вход блока контроля соединен с блоком измерения, другой вход - с гидравлическим блоком подачи воды, а выход соединен с блоком управления.
Известно устройство (патент РФ 2213699) для контроля качества воды и эффективности работы очистных сооружений, содержащее
электродные датчики для измерения электрической проводимости, выход которых соединен с измерительным блоком, снабженным переключателем диапазонов измерения, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено распределительным дуплексом и двумя динамическими кронштейнами, на одном конце которых закреплены сменные электродные блоки с установленными на них датчиками, а другой конец присоединен посредством распределительного дуплекса к измерительному блоку с переключателем диапазонов и усилителем, обеспечивающими прием импульсов от датчиков, установленных в подающем и отводящем потоках жидкости и таймером для последовательного автоматического включения электродов с учетом продолжительности тестируемых процессов.
Данное устройство обеспечивает контроль качества воды и эффективность работы одного очистного сооружения и не обеспечивает контроль качества воды и эффективность работы комплекса очистных сооружений, размещаемого в больших населенных пунктах, например, мегаполисах.
Известно устройство по способу непрерывного контроля интегрального содержания посторонних примесей в сточных водах (заявка на изобретение №94038404).
Устройство осуществляет непрерывный контроль текущей концентрации примесей в сточных водах и общего количества примесей выбрасываемых в окружающую среду в процессе работы некоторого производства.
Для этого устройство содержит измеритель разности диэлектрических проницаемостей и показателей преломления анализируемой и чистой воды при заданных и постоянных параметрах их состояния, а также измеритель скорости потока сточной воды. Устройство обеспечивает возможность ведения непрерывного контроля, открывает путь для автоматизации процесса очистки сточных вод.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля и управления биологической активности в процессе обработки сточных вод (далее - пункт контроля анализа воды (ПКАВ) и способ ее контроля (патент РФ №2134661)) в реальном масштабе времени метаболической активности микроорганизмов в активном иле, используемом в процессе обработки сточных вод, и применение результатов такого контроля для управления отдельными аспектами процесса обработки.
Устройство содержит контейнер для пробы сточных вод, погруженный в источник сточных вод, подвергающихся обработке, зонд, имеющий детектирующую головку, расположенную внутри контейнера проб, зонд для определения растворенного кислорода, анализатор биологической активности, связанный с зондом, регулятор параметров процесса, связанный с анализатором и средством перекрытия отверстия для сточных вод, для введения и удаления проб из упомянутого контейнера в выбранном временном интервале и одним или более регуляторами параметров процесса.
Недостатком устройства является возможность его работы только в активным иле, а также невозможность обеспечения изменения режима работы очистных сооружений в зависимости от степени загрязнения поступающей на очистку воды.
Данные недостатки не дают возможность оптимизировать работу системы очистки.
Целью полезной модели является улучшение качества очистки воды и повышения эффективности работы очистных сооружений. Поставленная цель достигается увеличением производительности и скорости обработки сточных вод, а также уменьшение расхода реагентов, которые достигаются путем дополнительного размещения устройств-прототипов на выходе системы очистки и включении в состав системы средств телекоммуникации.
Техническим результатом полезной модели является объединением нескольких ПКАВ в систему с помощью информационного канала связи.
На чертеже (фиг.1) представлена блок-схема системы контроля и анализа воды. Система включает три ПКАВ, выполненных в виде контейнеров 1 с размещенной внутри аппаратурой, один из которых расположен на входе сточной воды 2 на очистные сооружения 3 и два на выходе с очистных сооружений 4 и 5, соединенные телекоммуникационными каналами 6 с диспетчерской 7.
На втором чертеже (фиг.2) представлена блок-схема ПКАВ, состоящего из контейнера 8, содержащего блок датчиков со вторичными преобразователями - 9, содержащий датчики измерения температуры и рН 10, мутности воды 11 и систему фильтрации 12, выход которых соединен с входом измерительных и показывающих приборов 13, выходы которых в свою очередь соединены с входом коммутационной и коммуникационной аппаратуры 14, своим выходом связанной с телекоммуникационными каналами 6. Для подвода в блок датчиков сточных вод контейнер снабжен напорным трубопроводом с насосом 15, а для отвода использованной воды - отводящим трубопроводом 16. Для очистки датчиков рН 10 и мутности воды 11 ПКАВ снабжен системой струйной очистки датчиков 17.
Устройство работает следующим образом.
Сточная вода насосом 15 подается в напорный трубопровод 15 ПКАВ, подающий эту воду в контейнер 8 для подачи ее на оборудование и приборы аналитического контроля, состоящие из соответствующих приборов-датчиков с вторичными преобразователями 9.
Из напорного трубопровода вода поступает к датчику измерения температуры и рН-10, сигнал от которого передается в преобразователь 13, на дисплее которого отображаются значение величины рН и температура сточной воды.
Одновременно с этим из напорного трубопровода вода поступает к датчику измерения мутности воды 11 и в систему фильтрации 12, сигнал от которых передается в преобразователи 13, на дисплее которых отображаются значение мутности и содержание аммонийного азота, фосфора фосфатов и концентрация нитратов. После прохождения датчиков вода через отводящий трубопровод 16 истекает из ПКАВ.
Выходы всех блоков 13 соединены с входом коммутационной и коммуникационной аппаратуры 14, которая передает сигнал значений параметров по каналу связи 6 в диспетчерскую 7, где по значениям отсчетов всех трех ПКАВ принимается решение о степени очистки и эффективности работы очистных сооружений.
Таким образом, с помощью ПКАВ обеспечивается сравнительный анализ поступающей для очистки сточной воды и уже очищенной. По результатам этого анализа оперативно вносятся корректировки в технологический процесс очистки для поддержания необходимых показателей очищенной воды.