Устройство для оценки токсичности сточных вод Советский патент 1983 года по МПК G01N33/18 A01K61/00 

боковые стенки резервуара между вторым датчиком ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания и патрубком для подачи чистой воды.

4.Устройство по п п. 1-3, отличающееся тем, что аэратор размещен на участке расположения патрубков для слнва воды.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ СТОЧНЫХ вод, включающее резервуар для размещения рыб-индикаторов, оборудованный патрубком для ;подачи контролируемой воды, вмонтированным в одну из торцрвых стенок резервуара, патрубком для подачи чистой воды и патрубками для слива воды, размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания, выполненный с возможно-., стью свободного прохода через него рыб, установленные перед ним электро.ды для создания в воде поля, отпугнЕгающего рыб, и аэратор, а также ехему управления работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности, отличающееся Тем, что,, с целью повышения достойерности информации о токсичности кс5нтролируемой воды, снабжено дополнительным датчиком ухода рыб из зоны . -предпочтительного пребывания, распо ложенньм за основным и имеющим аналогичное ему конструктивное выполнение, а схема управления работой устройства содержит формирователь импульсов, блок совпадения, формирователь временного.;интервала, управляемый ключ, счетчик срабатываний датчиков , блок установки .количества срабатываний, .формирователь сигнала коррекции, счетчИк сигналов коррекции и. формирователь сигнала -неработоспособности взятых в качестве тест-объектов рыб-индикаторов, при этом оба датчика подключены к входам соответствующих формирователей импульсов, вцходы последних соединены с входами блока совпадений, выход которого подключён к входу формирователя временного интервала и к одному из входов Гуправляемого ключа, другой вход управляемого ключа соединен с выходом формирователя временного интервала и с первым входом формирователя сиг- лала коррекции, , а выход лодклю- .jg чек к второму входу формирователя сиг(Л нала коррекцИи и к входу счетчика срабатываний датчиков, выход последнего подключен к первому входу :блока установки количества срабатываний и первому входу формирователя сиг- В нала токсичности, выход которого соединен с третьим входом фop vIИpoвaтeля сигнала коррекции, выход формирователя сигнала коррекций соединён с вхоел ;дом счетчика сигнала коррекции и втоо: рым Входом блока установки количества срабатываний,а-выход счетчика сигна;лов коррекции подключен к первому ел входу формирователя сигнала неработоспособности тест-объекта, второй 4 вход которого соединен с выходом блока установки количества срабатываний и вторым входом формирователя сигнала токсичности-, 2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что патрубок для подачи чистой воды вмонтирован в торцовую стенку резербуара напротив патрубка для подачи контролируемой воды. 3.Устройство по п п. 1 и 2 , отличающееся тем, что патрубки для слива воды вмонтированы в

Изобретение относится к исследованию химических свойств веществ, и частности к устройствам для оценки токсичности воды, методом биотестирования и .предназначено для оценки токсичности сточных вод, поступающих на биологическую очистку или же сбрасыг ваемых в водоемы. Известно устройство для оценки ток сиЧности сточных вод, включающее резервуар, в котором установлен ротор приводимый во вращение течением проточной воды, и магнитный датчик для регистрации вращения ротора . 1ри работе устройства в резервуаре перед ротором .помещают рыбу и в случае отравления ее токсичными веществами, содержащимися в воде, рыба увлекается течением и блокирует ратор,что вызывает сигнал тревоги Cl. Недостатком этого устройства является .то, что oHof регистрирует лишь тот уровень токсичности воды, кото:грый приводит к гибели рыбы. Известно также устройство для оден ки токсичности сточных вод содержащее резервуар для размещения рыб - индикаторов с патрубками для подачи и слива контролируемой воды и размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы и электроды, создающие в воде поле, отпугивающее рыб. Работа этого устрой.ства основана на нарушении у рыб под действием токсичных веществ положительного реотак сиса - способности держаться против течения. При воздействии токсичных веществ сточных вод рыбы сносятся течением из зоны предпочтительного пребывания и попадают в зону действиж датчика,формирующего сигнал повышени токсичности. Самопроизвольный уход рыбы предотвращается отпугивающим по лем, создаваемым в врае электродами t2 Однако устройство имеет невысокуй достоверностьf информации о токсичности воды, обусловленную тем что сигнал о токсичности Формируется в результате ухода лищь, одной рыбы из зоны предпочтительного пребывания, что не исключает, возможности формирования ложного сигнала токсичности, Наиболее близким к предлагаемому по тexничec oй сущности и достигаемому эффекту является устройство для оценки токсичности сточных вод. включающее резервуар -для размещения рыб-индикаторов, оборудованный патрубком для подачи контролируемой воды, вмонтированым в одну из торцовых стенок резервуара, патрубком для: подачи чистой воды и патрубками для . слива воды, размещенные в резервуаре . датчик ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания, выполненный с возможностью свободного прохода чере.- него рыб, установленные перед ним электроды для создания в воде поля, отпугивающего рыб, и аэратор, а также схему управления работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности зЗ. Однако в известном устройстве в виде наличии одного датчика ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания нет возможности формировать : сигнал токсичности при уходе из ёоны предпочтительного пребывания заданного количества рыб в течение определенного) времени и автоматически изменять количество уходов рыб в случае гибели или ca 4oпpoизвoльнoгo ухода из зоны предпочтительного пребывания одной или нескольких рыб, что снижает достоверность информации о токсичности контролируемой воды. , Целью изобретения является повы1шение достоверности информации о токсичности контролируемой воды. Эта цель достигается тем, что устройство для оценки токсичности сточных вход,включающее резервуар для размещения рыб, 1ндикаторов,оборудованный патрубком для подачи контролируемой воды, вмонтированным в одну из торцовых стенок резервуара, патрубком для подачи чистой воды и патрубками для слива воды, размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания, выполненный с возможностью свободного прохода через него рыб, установленные перед ним электроды для создания в воде поля, отпугивающего рыб, и аэратор, а также схему управления работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности, снабжено ополнительным датчиком ухода рыб из зоны предпочтительного пребывания, асположенным за основным и имеющим налогичное ему конструктивное выполение, а схема управления работой устройства содержит формирователь импульсов, блок совпадения, формиро ватель временного интервалаf управляемый ключ, счетчик срабатываний датчиков, блок установки количества срабатываний, формирователь сигнала коррекции/ счетчик сигналов коррек.ции и формирователь сигнала неработ способности .взятых в качестве тестобъектов рыб-индикаторов, при этом оба датчика подключены к входам Соответствующих формирователей импульсов, выходы последни55 -Соединены с входами блока.совпадений, выход которого подключен к входу формирователя временного-интервала и к.одному из входов управляемого ,ключа, другой вход управляемого ключа соединен с выходом формирователя време ного интервала и с первым входом формирователя сигнала коррекции, а выход подключен к второ ту входу фop iирователя сигнала коррекции и к входу счетчика срабатываний датчиков, выход последнего подключен к перво му входу блока установки количества . срабатьщаний.и первому, входу формирователя сигнала токсичности, выход которого соединен с третьим вхо дом формирователя /сигнала коррекции выход формирователя сигнала коррек ции соединен с входом счетчика сигнала коррекции и вторым входом блока, установки количества срабатываний, а выход счетчика сигналов коррекции подк.лючен к первому входу формирователя сигнала неработосгюсо ности тест-объекта, второй вход которого соединен с выходом блока уст новки количества срабатываний и вто РБ1М входом формирователя сигнала то сичности. Кроме того, целесообразно патрубок для подачи чистой воды вмонтировать в торцовую отенку резервуара напротив патрубка для подачи контролируемой воды; патрубки для слива воды вмонтировать в боковые стенки резервуара между вторым датчиком , ухода рыбы из зоны предпочтительног пребывания и патрубком для подачи чистой воды; aapasofi разместить на участке располежей гя патрубков для слива воды. На фиг. 1 изображена блок-схема :предлагаемого устройства. Устройство для оценки токсичности -СТОЧНЫХ вод содержит резервуар 1 дл размещения рыб-индикаторов, оснащенный датрубком 2 для подачи контроли/руемой воды, вмонтированным в одну из его торцовых стенок, патрубком 3 для подачи чистой воды, вмонтированным в его противоположную торцовую стенку, и патрубками 4 для слива во .ды. Резервуар 1 имеет удлиненную фор му и условно разделен на 4 зоны:-зону Д.. предпочтительного пребывания рыб, зону ,В действия отпугивающего поля, зону срабатывания датчиков и зону.Д безопасную для рыб. Зона .. / предпочтительного пребывания рыб расположена у патрубка 2 для подачи контролируемой воды, и рыбы, помещенные в резервуар, находятся именно в этой зоне. В зоне . расположены электроды 5, создающие электрическое поле,отпугивающее рыб, которые подключены к источнику 6 напряжения. В зоне С установлены один за другим датчики 7 и 8 ухода рыб из зоны предпочтительного пребывания, каждый из которых формирует сигнал при прохождении мимо него рыбы. Оба датчика 7 и 8 выполнены с возможностью свободного прохождения через них рыб и могут быть, например, фотоэлектрическими. Зона Д находится за патрубками 4 для слива воды.., На границе зон С и Демонтирован аэратор,представляющий собой перфориованную трубку 9,подключенную посредством патрубка 10 к источнику 11 сжатого воздуха, в качестве которого может быть использован,например КР.Мпрессор или магистральсжатого возду-t ха. Устройство включает также cxeViy |управления его работой, которая включает формирователи 12 и 13 импульсов, блок 14 совпадений, формирователь 15 временного интервала, управляемый ключ 16j счетчик 17 срабатываний датчиков 7 и 8, блок 1В установки количества срабатыв.аний, формирователь 19 сигнала токсичности, фор.мирователь 20 сигнала коррекции, счетчик 21 сигналов-коррекций и формирователь 22 сигнала неработоспособности тестобъекта, при этом датчики 7 и 8 подключены соответственно к входам формирователей 12 и 13 импульсов, которые соединены с входами блока 14 совпадений, выход блока 14 совпадений подключен к входу формирователя 15 временного интервала и первому входу управляемого ключа 16. Выход формирователя 15 временного интервала соединен с вторым входом управляемого ключа 16 и с первым входом формирователя 20 сигнала коррекции .. Выход управляемого ключа 16 соединен с вторым входом формирователя 20сигнала корррекции и с входом счетчика 17 срабатываний датчиков 7 и 8. Выход счетчика 17 срабатываний датчиков подключен к первому входу блока 18 установки количества срабатываний и к первому в.ходу формировагеля 19 сигнала токсичности, выход которого соединен с третьим входом формирователя 20 сигнала коррекции. Выход формирователя 20 сигнала коррекции подключен к входу счетчика 21сигналов коррекции и к второму входу блока 18 установки количества срабатываний. Выход счетчика 21 сигналов коррекции подключен к первому входу формирователя 22 сигнала нерв ботоспособности тест-объекта, а выход блока 18 установки количества срабатываний подключен к вторым входам формирователя 19 сигнала токсичности и формирователя 22 сигнала неработоспособноститест-объекта.

Устройство для контроля токсично сти сточных вод работает оледукляйм V образом;

В резервуар 1 через патрубок 2 подают контролируемую воду, а через патрубок 3 навстречу notoicy контролируемой воды подают Чистую воду.Контролир уемая вода проходит зоны AjfiB,q,H Ьтвсдится через патрубК1| 4ДЛЯ слива воды. Через эти же Патрубки отводится чистая вода. В перфорированную трубку 9, устанойленную у дна возле „ патрубков 4 от источника 11 по патрубку 10, подают сжатый воздух. Воздушная завеса,овраэуемая -при этом на границе зон С и ,Д препятствует / проникнойению контролируемой воды в зону д, ачистой воды - в зону С.Это предохраняет рыб, попавших в зону Д от13авления токсичными веществами, У . позволяет многократно использовать одних и тех же рыб в процессе работы/ а также исключает возможность разбавления контролируемой воды чистой водои и снижения за счет этого чувствительности устройства. Подача чистой воды навстречу потоку контролируемой воды позволяет создать безопасную зону (зону Д) при значительно меньшем расходе чистой воды, чем в спу- чае ее подЯчи по направлению потока

Когда контролируемая вода не токсична, рыбы в силу наличия у, них положительного реотаксиса держатся / .-против течения и находятся в .зсже А у патрубка 2 для подачи воды. В случае, если рыбы пытаются уйти иззоны А, они попадают в зону В, где электроды 5 создают отпугивавдее. электрическое поле. Под действием отпугивающего поля рыбы возвращаются в зону А. При повышении концентраций токсичных веществ в контролируемой воде реакция рыб на воздействие токсичных вадеств преобладает над реакцией на отпугивающее поле, и рыбы уходят из зoнь(7i пересекают зоны В и С и попадаютв зону Д При пересечении рыбой зоны С формирователи 12 и 13 формируют импульсы, сдвинутые друг относительно друга на время прохождения рыбы от датчика 7 к датчику 8. Длительность имрульса формирователя 12 выбрана такой, чтобы импульсы перекрывались.

Блок 14 совпадений вьщает импульс лишь в тех случаях, когда рыба проходит оба датчика и попадает в зону Д , Если же рыба, находящаяся в зоне А достигает датчика 7, либо рыба, находящаяся в зоне Д, достигает датчика 8, имульс на выходе блока 14 совпадений не появляется. Первым импульсом блока 14 совпадений запускается формирователь 15 временного интервала,, выходным импульсом которого открывается управляемый ключ 16, и импульсы, фиксирующие переходы рыб из зоныД в зону Д, с выхода блока 14 совпадений поступают на вход счетчика -17 срабатываний датчиков. Количество импульсов поступивших fta вход

счетчика 17,сравнивается в фсрк&рователе 19 сигнала токсичности с допустимым кОЛИчесТВом уходов рыб в зону Д, задаваемым блоком 18 установки количества срабатываний. Допустимое количество уходов рыб в зонуДустанавливается, исходя из количества рыб, нахсщящихся а зоне А до ухода из этой зоны первой рыбы, и может составлять, например 70-80% от количества рыб, находящихся в А. Когда количество импульсов, поступивtex на вход счетчика 17, превысит допустимое количество уходов рыб в зону Формирователем 19 сигнала токсичности будет сформирован сигнал, свидетёльствукядий о токсичности контролируемой воды.

Таким образом, устройство формирует сигнал сэ токсичности контролирвем МОЙ аоды лищь в том случае, когда за промежуток времени, определяемый фор; мироваталем 15 временного интервала, не менее 70-80% рыб уйдут под действием 11ОКСИЧНЫХ веществ из зоны А в зону Д . Это .позволяет судить о токсичности контролируемой воды по поведению большинства рыб, находящихся в зоне А, и исключает возможность формирования сигнала токсичности при случайном уходе одной или небольшого количества рыб из зоны А в зону д , & следовательно, повышает достовер ность информации о токсичности контролируемой воды. Величина промежутка времени, задаваемого формировате лем 15 временного интервала, определяется видовыми различиягли рыб, используемых в устройстве, иустанавливается при Настройке устройства. Для .различных рыб этот промежуток может ёоставлять .5 - 25 мин,причем для рыб обладающих большей чувствительностью к токсичным вещестбам, например форелевых, окуневых, он меньше, а для менее чувствительных рыб, например карповых, этот промежуток времени больше .

Если же количество уходой рыб из зоны А в зону Д з& задандый промежуток времени не превысит; допустимого предела, сигнал токсичйорти формирователем 19 сформирован не будет, а по окончании заданного промежутка времени формирователем 20 будет сформирован сигнал коррекции, свидетельсвующий о том, что одна или небольшое количество рыб ушли из зоны А в зону Д .

тот сигнал поступает.на вход счетчиа 21 сигналов коррекции и на первый ход схемы 18 Установки количества срабатываний. На второй вход этой схемы с выхода: счетчика 17 срабатываний атчиков поступает информация о количестве рыб, ушедших из зоны А в зону Д. По этим сигналам схемой 18 установки количества срабатываний опре, деляется количество рыб,, оставшихся в зоне А, и задается новое допустимое количество уходов рыб из зокгз А в зону Д, после чего устройство приводится в исходное состояние.

При неоднократном повторении сигналов коррекции г которые учитываются счетчиком 21, или когда количество рыб, оставшихся в зоне недостаточ.нЪ для получения достоверной информаций Б токсичности контролируемой воды, формирователь 22 вырабатывает сигнал работоспособности тест-объек-.. та. Информация о количестве сигналов коррекции и о количестве рыб,оставшихся в зойе Af поступает на входы формирователя 22 сигнала неработоспособности тест-объекта с выходов счетчика 21 сигналов коррекции и схемы 18 установки количества срабатываний. По этому сигналу обслуживающий пэрсонал должен установить причину его возникнования и привести сигнализатор в исходное состояние.

Пpeдлaгae «ый сигнализатор токсичности сточных вод, по сравнению с известным, обеспечивает более высо.кую достоверность оценки токсичности сточных вбд. Кроме того, в сигнализаторе исключается гибель тест-объектов , что обеспечивает многократное их использование, причем это достигай ;етея при незначительном расходе чистой воды. Сигнализатор может быть использован для контроля сточных вод npoKttaimeHHfcix предприятий, а также по5 вархностНого стока с территорий населе 1ных пунктов, предприятий и сельскоиозяйствениых. угодий. Рекомендуетр.я применять сигнализатор для контроля сточных вод, поступаквдих на очистные сооружения. Сигнализатор может применяться самостоятельно либо совместно с автоматическим проотборниками,а также в составе систем контроля сточных вод и в составе АСУ водоохранными и водохозяйственньми комплексами.

Годовой эффект от использования . предлагаемого устройства составляет 25,0 тыс. руб.