СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА КАЧЕСТВА ВОДЫ ИСТОЧНИКОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ МЕГАПОЛИСА

Полезная модель относится к водонапорным сетям для питьевой воды или воды для хозяйственных нужд, и в частности, к системам водоснабжения населенных пунктов.
Экологическая безопасность источников поверхностного водоснабжения в значительной мере зависит от оперативности обнаружения аварийных ситуаций (в том числе чрезвычайных) и их количественной оценки и локализации. Своевременное выявление возможности чрезвычайных ситуаций необходимо для полной или частичной ликвидации последствий таких ситуаций, влияющих на жизнь и здоровье людей.
1
Известна система водоснабжения (патент РФ №2132910), используемая при устройстве зонных водопроводов, имеющих большую протяженность водопроводных сетей. Система обеспечивает поддержание качества питьевой воды и экономичность при ее обработке, однако реализуема только для использования в малонаселенных жилых пунктах и не дает возможность размещения объектов водоподготовки.
2
Известна система водоснабжения мегаполиса (патент РФ №2321706), содержащая кольцевую водопроводную сеть, разделенную на зоны,
1
Лукьянов В.И.; Тюкин В.Н.; Лукьянов Е.В.; Гладцинова И.Н. Система водоснабжения населенного пункта // Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» от 10.07.1999
2
Кармазинов Ф.В., Кинебас А.К., Беляев А.Н., Пробирский М.Д., Трухин Ю.А., Курганов Ю.А., Ильин Ю.А., Игнатчик B.C., Игнатчик С.Ю. Система водоснабжения мегаполиса. Патент РФ на изобретение №2321706 // Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» от 10.04.2008
соединенные между собой водоводами, источники питания сети водой, зональные насосные станции, насосную станцию с подающим и отводящими трубопроводами.
3
Известна также взятая за прототип гидротехническая система питьевого и технического водоснабжения потребителей (заявка на изобретение РФ №93055528), предназначенная для использования в условиях крупного индустриального пункта или аграрного комплекса и включает узел водозабора, магистрали подачи воды потребителю через станцию водоподготовки, насосные станции первого и второго подъема.
Недостаток указанных систем - аналогов и прототипа заключается в том, что их структура не может обеспечить оперативного реагирования на сигналы об экологической опасности, в том числе намеренного (терроризм) поступления на водопроводные сооружения воды, загрязненной токсичными веществами.
Техническим результатом изобретения является уменьшение времени принятия решения при реагировании на сигнал о химической или экологической опасности.
Указанный результат достигается путем включения в состав известной системы станции производственного биологического мониторинга качества воды водоисточника на основе метода мониторинга состояния выбранных в качестве биоиндикаторов аборигенных организмов, автоматических станций непрерывного экологического мониторинга, системы сорбционного удаления токсичных веществ из воды с использованием порошкообразных сорбентов, лабораторного оборудования для проведения полуколичественного экспресс-анализа токсичных веществ в химико-бактериологических лабораториях
3
Плугин А.И., Процаенко С.В., Бурангулов Н.И. Система водоснабжения потребителей. Заявка на изобретение РФ №93055528 // Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» от 27.06.1996
водопроводных станций и комплекса технических средств автоматического отбора проб воды, поступающей на водопроводную станцию и систем связи.
На чертеже (фиг.1) схематически изображена система обеспечения безопасности водоснабжения мегаполиса в условиях обнаружения токсичных веществ.
Система обеспечения безопасности водоснабжения включает узел водозабора (1), насосные станции первого (2) и второго (3) подъема, магистрали подачи воды потребителю (4) через станцию водоподготовки (5), водопроводную сеть (6), запорные механизмы (7) с управляемыми механизмами (8) и датчиками положения запорных механизмов (9) и блок управления (10), расположенный в диспетчерской (11) с которым линией связи (18) связаны запорные механизмы с приводами и датчиками положения запорных механизмов с приводами, станции (12) производственного биологического мониторинга качества воды водоисточника на основе метода мониторинга состояния выбранных в качестве биоиндикаторов аборигенных организмов, системы сорбционного удаления токсичных веществ из воды (13), лабораторного оборудования (14) для проведения полуколичественного экспресс-анализа токсичных веществ химико-бактериологических лабораториях (15), комплекса технических средств (16) автоматического отбора проб воды (17).
Система обеспечения безопасности водоснабжения мегаполиса в условиях обнаружения токсичных веществ работает следующим образом.
В штатном режиме работы из узла водозабора (1) по водопроводной сети (6) вода поступает в насосные станции первого подъема (2), при этом управляющие механизмы (8) через запорные механизмы (7) обеспечивают свободное поступление воды в станцию водоподготовки (5). Одновременно с этим вода для анализа (17) постоянно поступает на станции производственного биологического мониторинга качества воды на основе метода мониторинга состояния аборигенных организмов (12). Аборигенные
4
организмы, выбранные в качестве биоиндикаторов, могут выполнять функцию экологической «мишени» для интегральной оценки опасности загрязнения поверхностных вод. Однако по отношению к конкретизации вредных воздействий сами по себе они выполняют только роль оперативных сигнализаторов (релизеров) для последующих решений о виде или типе вредных воздействий с помощью аналитических возможностей физико-химического методов анализа воды.
На станциях водоподготовки (5) выполняется комплекс технологических процессов обработки и очистки воды для приведения ее качества в соответствие с требованиями потребителей, откуда по водопроводной сети (6) с помощью насосных станций второго подъема (3) и магистрали (4) вода поступает потребителю. В процессе указанного цикла нормальной работы сигнал о нормативном состоянии воды из станции производственного биологического мониторинга качества воды (12) поступает в диспетчерскую (11) и является основанием для удержания во включенном состоянии насосов первого (2) и второго (3) подъема.
При регистрации присутствия токсичных веществ в воде водозабора соответствующий сигнал от станции производственного биологического мониторинга качества воды (12) передается по линии связи (18) в диспетчерскую водопроводной станции (11). Одновременно выполняется автоматический отбор проб воды на сооружениях первого и второго подъема с помощью комплекса технических средств автоматического отбора проб воды (16). Затем пробы (17) доставляются в Химико-бактериологическую лабораторию (15), где с помощью лабораторного оборудования (14) выполняется определение нейротоксинов, а соответствующая информация поступает в диспетчерскую водопроводной станции (11), которая организует
4
Холодкевич С.В., Говердовская Л.Г., Иванов А.В., Корниенко Е.Л., Куракин А.С., Федотов В.П. Датчик физиологической активности беспозвоночных с жестким наружным покровом и система биологического мониторинга окружающей среды на его основе. Патент на полезную модель №52190 / Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» от 10.03.2006
доставку отобранных проб воды (17) в специализированные сторонние организации для выполнения детальных определений на общую токсичность, наличие цианид-ионов и присутствие неизвестных заранее органических веществ по методу пробы неизвестного состава.
При обнаружении токсичных веществ в воде очистных сооружений с блока управления (10) по данным датчиков положения запорных механизмов (9) и управляемыми механизмами (8) запорные механизмы (7) по магистрали подачи воды потребителю (4) прекращается подача воды водопроводной станцией в город. С этого времени проводится периодический повторный отбор проб воды (17) на сооружениях первого (2) и второго (3) подъема с помощью комплекса технических средств автоматического отбора проб воды (16). При отсутствии токсичных веществ возобновляется подача воды от водозаборных сооружений на сооружения второго подъема (и/или подача воды потребителям). С целью обеспечения полной безопасности при возобновлении обработки воды первого подъема на водопроводной станции осуществляется дозирование в подаваемую воду порошкообразных сорбентов с помощью системы сорбционного удаления токсичных веществ из воды (13), что позволяет сорбционно извлечь в твердую фазу остатки токсичных веществ, которые могут оставаться в воде сооружений первого подъема, и в дальнейшем удалить их на стадии фильтрования воды.