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 и обеспечивает оперативность обнаружения аварийных ситуаций, в том числе и чрезвычайных, их количественной оценки и локализации. Техническим результатом изобретения является уменьшение времени принятия решения при реагировании на сигнал об экологической опасности, который 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 водопроводных станций и комплекса технических средств автоматического отбора проб воды, поступающей на водопроводную станцию.

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.

Известна система водоснабжения (патент РФ 2132910)1, 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.

Известна система водоснабжения мегаполиса (патент РФ 2321706)2, содержащая кольцевую водопроводную сеть, разделенную на зоны,

1Лукьянов В.И.; Тюкин В.Н.; Лукьянов Е.В.; Гладцинова И.Н. Система водоснабжения населенного пункта // Бюллетень «Изобретения. Полезные модели» от 10.07.1999

2Кармазинов 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.

Известна также взятая за прототип гидротехническая система питьевого и технического водоснабжения потребителей (заявка на изобретение РФ 93055528)3, 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

3Плугин 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

организмы, выбранные в качестве биоиндикаторов, могут выполнять функцию экологической «мишени» для интегральной оценки опасности загрязнения поверхностных вод4. 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

4Холодкевич 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.

1. Система обеспечения безопасности водоснабжения мегаполиса в условиях обнаружения токсичных веществ, содержащая 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), химико-бактериологическую лабораторию (15) и блок управления (10), расположенный в диспетчерской (11), с которым связаны запорные механизмы с приводами и датчиками положения запорных механизмов с приводами, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит станции производственного биологического мониторинга качества воды водоисточника на основе метода мониторинга состояния выбранных в качестве биоиндикаторов аборигенных организмов (12), систему сорбционного удаления токсичных веществ из воды (13), лабораторного оборудования (14) для проведения полуколичественного экспресс-анализа токсичных веществ в химико-бактериологических лабораториях (15) и комплекса технических средств автоматического отбора (16) проб воды (17), поступающей на водопроводную станцию.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что датчики положения запорных механизмов (9), блок управления (10) и диспетчерская (11) связаны каналом связи (18).



 

Похожие патенты:

Прибор включает в себя блок ионоселективных электродов и электрод сравнения, средство измерения мутности воды, блок определения параметров и средство индикации. Устройство применяется в гидропромышленности предназначено для контроля за качеством питьевой воды.

Насосная станция относится к устройствам для обеспечения водоснабжения населения питьевой водой и может быть использована в народном хозяйстве для индивидуального водоснабжения производственных зданий, жилых домов, коттеджей, дачных участков, где нет централизованного обеспечения водой.

Полезная модель горизонтальной насосной установки насосной станции относится к области насосостроения и может быть использована в нефтедобывающей промышленности для закачки поверхностных вод, вод подземных источников, сточных и нефтепромысловых очищенных вод в нагнетательные скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений. Техническими задачами заявляемой полезной модели являются повышение КПД, снижение эксплуатационных затрат, увеличение рабочего диапазона производительности и напорных характеристик.
Наверх