Способ управления процессом предельно допустимого сброса сточных вод на участке водотока Советский патент 1986 года по МПК E03B3/04 

«

1 лобретеиие относится к охране вод o f загрязнения путем управления процессом сброса сточных вод промышленных предпрнятий в водотоки и может быть исполгззовано для поддержа- ПИЯ нормируемого качества воды водотоков при значительном водопотребле- нпи из них для нужд различных производств .

Целью изобретения является повы- шенпе эс1)фективпостн использования естественной самоочшцающей способности водотока н снижение ущерба водотоку, наносимому при аварийных ситуациях на очистных сооружениях нромыш- предприятий.

Па чертеже показана схема реализации способа.

На схеме изображен участок реки 1 на котором расположен водозабор 2 промышле шого предприятия 3, выпуск сточных вод этого предприятия, ниже по TOMeiniro реки I расположен водо- забор 5 промышлетнюго предприятия б и выпуск 7 сточных вод, еще ниже - водозабор 8 промышленного предприятия 9 и выпуск 10 его сточных вод, ,В створах 11,12 и 13 достаточного полног о перемешивания сбрасьтаемых пронышлснньП Н предприятиями 3,6 и 9 сточных вод размещены контрольно из- мерительные датчики 14,15 и 16, а створы водозаборов 2,5 и 8 также оборудованы контрольно-измерительными датчиками 17,18 и 19. Бынускн 4, 7 и 10 .сточных вод промышленных предприятий 3,6 н 9 имеют регуляторы 20,21 и 22, соединенные с регулятором 23 сброса сточных вод, управляемым электронной вычислительной машиной (ЭВМ) 24. ЭВМ 24 соединена каналами 25 связи с датчиками 14 - 19. ЭВМ 24, каналы связн 25 и регу- лятор сброса сточных вод составляют станцию 26 управлення предельно-допустимым сбросом.

Способ осуществляется следующим образом.

Датчиками 14,15 и 16 производят измерение фоновых показателей качества воды на участке реки 1, корректируют их по синхронно измеренным гидрологическим показателям и, используя эти скорректнроваш1ые данные по уравнению баланса, осуществляют расчет прогнозируемогЬ расхода сточных вод, соответствующий предельно-допустимому сбросу промышленного предприятия 3.

5

5

0 5 5

0

295

В схему задания регулятора 23 станция 26 управления процессом предельно-допустимого сброса подают сигнал, соответствующий предварительно спрогнозированному расходу сточных вод промыпшенными предприятиями 3. Через 5-15 мин по достижению полного смешения сброшенных сточных вод с водой водотока в створе 11 достаточно полного перемешивания промьшшенцого предприятия 3 с помощью контрольно- измерительных датчиков 14 осуществляют измере 1ие показателей качества воды и пщрологических показателей и измеренные данные по каналу 25 сня- зи подают на вход ЭВМ 24 станции 26 управления. С oмeнтa произведенных контро.пьных измерений в створе 11 черея интервалы времени добегания воды из створа 11 до створа водозабора 5 промышленного предприятия 6 датчиками 18 осуществляют измерения значенир показателей качества воды в створе 5. Измеренные данные по каналу 25 связи нодают на ЭВМ 24 станции 26 управления предельно-допустимым сбросом. С помощью ЭВМ 24 поступившие значения показателей качества воды в створе 11 достаточно полного перемешивания промышленного предприятия 3 сравнивают с соответствующгои- значениями показателей качества воды в створе водозабора 5 промьппленного предприятия 6, определяют величину рассогласования .между ними. Наряду с этими операциями измерепные значения показателей качества воды в створе водозабора 5 сравнивают с помощью ЭВМ 24 с нормативными показателями качества воды, например ПДК, установ- ленньми для этого створа. По результатам сравнения, используя ЭВМ 24, устанавливают величину рассогласования , этот сигнал и полученный ранее сигнал рассогласования сопоставляют друг с другом, и при формировании ЭВМ остаточного сигналу рассогласования меаду сопоставляемыми сигналами последний с ЭВМ подается в схему задания регуляиора 23 станции 26, в которой в зависимости от величины сигнала рассогласования формируется сигнал на уменьшение или увеличение расхода сбрасываемых в реку сточных вод нромышленных предприятий 6 и 9.

Естественная самоочищающая спо- собпость участка водотока для -го загрязняющего вещества определяется по формуле

3

тс -( - К -(,

У

где Кц: - концентрация i -го загрязняющего вещества, измерен- ная в начале участка нодо- тока;

К.., - концентрация того же заг-

рязняющего вещества, измеренная в конце участка во- дотока, спустя интервал времени добегания воды. Если биохимический фактор самоочищения воды водотока отсутствует, а присутствует лишь фактор разбавления воды водотока чистой родниковой водой или водой притока, то та же величина К. имеет вид

Ко; 1 - Ч

где ц„ ирд расходы воды водо тока,

измеренные в начале и в конце рассматриваемого участка водотока. Текущий расход сточной воды рек промьш ленного предприятия, расположенного в конце участка водотока, определяется по измерешшм параметрам и параметрам, полученным по каналам связи из выражения

,Л.- 7-:-.где Р,,. - расход i -го загрязняющего

вещества, соответствующий загрязнению начала участка водотока;

з; - коэффициент загрузки сброса в начале участка, если в начале участка сброс обеспечивает загрязнение водотока до (1ЩК), то Kgj 100%, а если загрязнение меньще, значит и значение меньще; 1 - концентрация i -го загрязняющего вещества в сточной воде.

Пример I. Апробацшо способа {осуществляют для макета участка реки Н, на берегу которого в городе К функционирует химический завод. Сбро сточных вод этого предприятия производится в реку Н ниже границы города Ниже створа достаточно полного перемешивания находится створ водозабора населенного пункта В, который исполь954

зует воды реки li для технологических целей и культурно-бытовых целей. Спрогнозированный на стадии ввода в эксплуатацию средний расход сточных вод, равный предельно-допустимому сбросу gno.. -. 1,2 м /мин при кратности разбавления равной 28 с учетом условий прямого участка реки и выпуске сточных вод рассредоточенным потоком в стрежень реки. Основными загрязняющими веществами, указывающими на необходимость очистки и обезвреживания сточных вод до уровня их допустимого содержания в сбрасываемых сточных водах, являются: взвешенные вещества не более 50 мг/л, БПК„дд„ - 100 мг/л, свинец 3,5 мг/л, анилин 0,3 мг/л и др. (ГОСТ 17.3.03 - 77). Показатели санитарного состояния реки регламентируются ПДК, которые установлены для различных категорий водопользования.

Вследствие изменения санитарной обстановки на исследуемом участке реки за счет поступления с прилегающей территории ливневого стока для водопользования населенного пункта В, складывается длительная аварийная ситуация, так как с поверхностным стоком поступает в реку значительное количество взвещенных веществ гербицидов и минеральных удобрений (гер- бищща - дихлорашшина).

Система контроля загрязняющих веществ, ос тцестиляющая способ управления ПДС, отреагирует на случай1ше изменения концентрацией загрязняющих веществ в створе водозабора населенного пункта В по первым порциям поступления поверхностного, стока в реку. Сигнал рассогласования по взвсшепным веществам и по дихлоранилину увеличивается. По этому сигналу подается команда на уменьшение .концентрации загрязняющих BeniecTB в сбросных водах химзавода. Очистные сооружения химзавода не Б состоянии довести очистку до такого снижения. С помощью- регулятора расход предельно-допустимого сброса в реку по команде ЭВМ был уменьшен до 4 м /мин, а остальная часть расхода направляется в пруды - накопители. Аварийная ситуация для одозабора населенного пункта В ликвидирована. Качество воды в водозаборе не нарушает допустимую норму.

Пример 2. Для -.-iToro же участ- а реки осуществляли апрс-эацию спосоPa в условиях паводка реки посредст-- ном управления предельно-допустимым сбросом аналогично примеру 1, для химзавода был увеличен расход н 3,5 раза и составил м /мин, что позволяет опорожнить пруды-накопители химзавода без тцерба качеству воды для водозабора населенного пункта В.

Пример .3. Для того же участ ка реки осуществляют апробацию воды в условиях повышенной самоочищающей способности реки за счет факторов .умеренного ветроволнового воздействия, способствующего лучшему смешению, благоприятному развитию зарос212956

лей и тростника на исследуемом участке увеличения водности реки за счет подъема грунтовых вод и поступления родниковых вод, Посредст- е, вом управления предельно-допустимым сбросом аналогично примерам 1 и 2 предельно-допустимый сброс для химзавода по величине сигнала рассогласования увеличивается в 1,8 раза,

10 что позволяет произвести частичный

сброс сточных вод из прудов-накопителей и сохранить нормируемое качество воды на исследуемом участке реки за счет полного использования тако- 15 го регулирующего природного фактора как самоочищающая способность.

Составитель А.Попов Редактор А.Долинич Техред И.Верес Корректор А.Тяско

Заказ 1558/37 Тираж 688Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 11303.5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал mm Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4