Устройство для оценки токсичности сточных вод

Устройство для оценки токсичности сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 сиглала 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

54. А (1% 01) 1

y(8)) 5 01 М 33/18 У А Ol К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 347284 5/28-13 (22) 15.07.82 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) С.B.ÀHòîíîâ, A.H.Kðàéíþêîâà, Г.H.Êàòðè÷åíêî, Ю.П.Величенко и

A.Ã.Âàceíêî (71) Всесоюзный .научно- и следователь ский институт по охране вод (53) 639, 3.05(088.8) (56) 1: Патент Франции 9 2291556,,кл G 08 В 21/00, 1976.

2. Патент ФРГ Р 2362084,, кл. 6 01 И 33/18, опублик. 1977. :

3. Авторское свидетельство СССР

М 971186, кл. А 01 К 61/00, 1981. (54)(57)1 ° VCTP0ACTBO gJIH OURHKH TOKСИЧНОСТИ СТОЧНЫХ ВОД, включающее резервуар для размещения рыб-индикаторов, 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, выполненний с возможно стью 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 таксичности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности информации о токсичности кбнтролируемой воды, снабжено дополнительным датчиком ухода рыб из зоны

-предпочтительного пребывания, расположенным за основным и имеющим аналогичное ему конструктивное выполнение, а схема управления работой устройства содержит формирователь им- пульсов, блок совпадения, формирова тель временноголинтервала, управляемый ключ, счетчик срабатываний дат" чиков, 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, вы.ходы последних 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 временного интервала и с первым, входом формирователя сигдала коррекции, .а выход подклю- .э чен к второму входу формирователя сигнала коррекции и к входу счетчика срабатываний Датчиков, выход последнего подключен к первому входу блока установки количества срабатываний и первому входу формирователя сигнала токсичности, выход которого сое.динен с третьим входом формирователя сигнала коррекции, выход формирователя сигнала коррекции соединен с вхо;дом счетчика сигнала коррекции и вто рым входом блока установки количества срабатываний,а выход счетчика сигналов коррекций подключен к первому входу фориирователя сигнала неработоспособности тест-.объекта, второй вход которого соединен с выходом .блока установки количества срабатываний и вторым входом формирователя сигнала токсичности. г

2.устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что патрубок для подачи чистой воды вмонтирован в торцовую стенку резервуара напротив патрубка для подачи контролируемой воды.

З.Устройство по п п. 1 и 2 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что патрубки для слива воды вмонтированы в

1056054 боковые стенки резернуара между вторым датчиком ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания и патрубком для подачи чистой воды.

Изобретение относится к исследованию химических свойств веществ, в частности к устройствам для оценки токсичности воды, методом биотестирования и,предназначено для оценки токсичности сточных вод„поступающих на биОлогическую очистку или же сбрасы» ваемых в водоемы.

Известно устройство для оценки токсичности сточных вод, включающее 10 резервуар, в котором установлен ротор, приводимый so вращение течением проточной воды, и магнитный датчик для регистрации вращения ротора 1ри работе устройства в резервуарЕ перед ротором .помещают рыбу и н случае отравления ее токсичными веществами, содержащимися в воде, рыба увлекается течением и блокирует ратор,что вызывает сигнал треноги (13 20

Недостатком этого устройства является то, что оно регистрирует лишь тот уровень токсичности воды, кото= рый приводит к гибели рыбы, Известно также устройство для оценки токсичности сточных вод„содержащее резервуар для размещения рыб — индикаторов с патрубками для подачи и слива контралируемой воды и размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы и электроды, создающие в воде поле, отпугивающее рыб.

Работа этого устройства основана на нарушении у рыб под действием токсичных веществ положительного реотаксиса — способности держаться против 35 течения. При воздействии токсичных веществ сточных вод рыбы сносятся течением из эоны предпочтительного пребывания H йопадают в зону действия датчика, формирующего сигнал повышения:4p токсичности. Самопроизвольный уход рыбы предотвращается отпугивающим полем,создаваемым в воае электродами1.23.

Однако устройство имеет невысокуИ, достоверность 1 информации о токсичности воды, обусловленную тем что сигнал о токсичности формируется в результате ухода лищь, одной рыбы иэ зоны предпочтительного пребывания, что не исключает. возможности формирования ложного "игнала токсичности, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для оценки токсичности сточных вод, 4.устройство по и и. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что азратор размещен на участке расположения патрубков для слива воды, 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 н резервуаре датчик ухода рыбы из эоны 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 (3 3.

Однако н известном устройстве н виде наличия одного датчика ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания нет возможности формировать сигнал токсичности при уходе иэ зоны предпочтительного пребывания заданного количества рыб в течение определенного времени и автоматически изме нять количество уходов рыб н случае гибели или самопроизвольного ухода из зоны предпочтительного пребывания одной или нескольких рыб, что снижает достоверность информации о токсичности контролируемой воды.

Целью изобретения является повы-! шение достоверности информации о токсичности контролируемой воды.

Эта цель достигается тем, что устройство для оценки токсичности сточных вход, включающее резервуар для размещения рыб;.индикаторов, оборудованный патрубком для подачи контролируе.,мой воды, вмонтированным в одну из торцовых стенок резервуара, патрубком для подачи чистой воды и патрубками для слива воды, размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы иэ зоны предпочтительного пребывания, выполненный с возможностью свободного прохода через него рыб, устанонленные перед ним электроды для создания в воде поля, отпугивающего рыб, и аэратор, а также схему управления работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности, снабжено дополнительным датчиком ухода рыб из зоны предпочтительного пребывания, расположенным за основным и имеющим аналогичное ему конструктивное выполнение, а схема управления работой

1056054 устройства содержит формирователь импульсов, блок совпадения, формирователь временного интервала, управляемый ключ, счетчик срабатываний датчиков, блок установни количества срабатываний, формирователь сигнала коррекции, счетчик сигналов коррекции и формирователь сигнала неработоспособности .взятых в качестве тестобъектов рыб-индикаторов, при этом оба датчика подключены к входам соответствующих формирователей импульсов, выходы последних 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 временного интервала и с первым входом формирователя сигнала коррекции, а выход подключен к второму входу форми- рователя сигнала коррекции и к входу счетчика срабатываний датчиков, выход последнего подключен к первому входу блока установки количества. срабатываний.и первому входу формирователя сигнала токсичности, выход которого соединен с третьим входом формирователя, сигнала коррекции, выход формирователя сигнала коррекции соединен с входом счетчика сигнала коррекции и вторым входом блока установки количества срабатываний, а выход счетчика сигналов коррекции подключен к первому входу формирователя сигнала неработоспособности тест-объекта, второй вход которого соединен с выходом блока установки количества срабатываний и вторым входом формирователя сигнала токсичности.

Кроме того, целесообразно патрубок для подачи чистой воды вмонтировать в торцовую стенку резервуара напротив патрубка для подачи контролируемой воды; патрубки для слива воды вмонтировать в боковые стенки резервуара между вторым датчиком ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывания и патрубков для подачи чистой воды; аэРат@Р разместить на участке расположеййя патрубков для слива воды.

На фиг. Х изображена блок-схема предлагаемого устройства. .Устройство для оценки трксичности .сточных вод содержит резервуар 1 для размещения рыб-индикаторов, оснащенный цатрубком 2 для подачи контроли руемой воды, вмонтированным в одну иэ 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 форму и условно разделен на 4 зоны:.зону 3 .предпочтительного пребывания рыб, зону:В действия отпугивающего поля, зону " срабатывания датчиков и зону Д безопасную для рыб. Зона . М предпочтительного пребывания рыб расположена у патрубка 2 для подачи контролируемой воды, и рыбы, помещен"ные в резервуар, находятся именно в этой зоне ° В зоне; расположены электроды 5, создающие электрическое поле,отпугивающее рыб, которые подклкче10 ны к источнику б напряжения. P зоне C установлены один за другим датчики 7 и 8 ухода рыб из зоны предпочтительного пребывания, каждый из которых форми,рует 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 Дсмонтирован аэратор,представляющий собой перфорированную трубку 9,подключенную посредством патрубка 10 к источнику 11 сжатого воздуха, B качестве которого

25 может быть использован, напр м р„ и е компрессор или магистраль сжатого возду-« ха. устройство включает также схе му управления его работой, которая включает формирователи 12 и 13 импульсов, блок 14 совпадений, формирователь 15 временного интервала, управляемый ключ 16 счетчи-; 17 срабатываний датг чиков 7 и 8, блок 18 установки количества срабатываний, формирователь 19 сигнала токсичности, формирователь

20 сигнала коррекции, счетчик 21 сигналов коррекции и формирователь 22 сигнала неработоспособности тестобъекта, при этом датчики 7 и 8 под4(j ключены соответственно и 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 сое,динен с вторым входом формирователя

20 сигнала 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 входу формирова геля 19 сигнала токсичности, выход которого соединен с третьим вхо60 дом формирователя 20 сигнала коррекции. Выход формирователя 20 сигнала коррекции подключен к входу счетчика

21 сигналов коррекции и к второму входу блока 18 установки количества срабатываний, Выход счетчика 21 сиг1056054 налов коррекции подключен к первому входу Формирователя 22 сигнала неработоспособности тест-объекта, а выход блока 18 установки количества срабатываний подключен к вторым вхо-, дам формирователя 19 сигнала токсичности и формирователя 22 сигнала неработоспособности тест-объекта.

Устройство для контроля токсично7сти сточных вод работает следующим Д образом. 10

В резервуар 1 через патрубок 2 подают контролируемую ноду, а через патрубок 3 навстречу. потоку контроли.руемой.воды подают чистую водУ.Контролируемая вода проходит эоны A 8,С,И l5 отводится через патрубки 4 для слива воды. через эти же патрубки отводится чистая вода. В перфорированную трубку 9, установленную у дна возле „ патрубков 4 от источника ll по щ патрубку 10, подают сжатый воздух.

Воздушная занеса,образуемая при этом, на границе зон С и,Д препятствует / проникновению контролируемой воды в зону Д, а чистой воды — в зону С.Этс 25 предохраняет рыб, попавших н зону 4 отравления токсичными веществами, . позволяет многократно использовать одних и тех же рь1б в процессе. работы, .а также исключает возможность разбавленин контролируемой воды чистой водой и снижения за счет этого чувствиТельности устройства. Подача чистой воды навстречу потоку контролируемой воды позволяет создать безопасную зону (зону Д) при значительно мень- З5 шем расходе чистой воды, чем в слу-, чае ее подачи по направлению потока

Когда контролируемая вода не токсична, рь|бы н силу наличия у,них положительного реотаксиса держатся : 40 . против течения и находятся в зоне A y патрубка 2 для подачи воды. В случае,, если рыбы пытаются уйти из зоиы,4, они попадают в зойу В, где электроды

5 соэдают отпугивающее электрическое 45 поле. Под действием отпугивающего поля рыбы возвращаются в зону A.

При повышении кОнцентраций токсичных веществ в контролируемой воде реакция рыб на воздействие токсичных веществ 50 преобладает над реакцией на отпугиваюицее поле,и рыбы уходят из эонь А,пе-. ресекают эоны B u C и попадают н зону

А. При пересечении рыбой эрны С формиРОВатели 12 и 13 ФОРмируют импульсы, сдвинутые друг относительно друга на время прохождения рыбы от датчика 7 к датчику 8. Длительность импульса формирователя 12 выбрана такой, чтобы импульсы перекрывались.

Блок 14 совпадений выдает импульс лишь в тех случаях, когда рыба проходит оба датчика и попадает в зону

Д . Если же рыба, находящаяся в зоне

A достигает датчика 7, либо рыба, находящаяся н зоне.Д, достигает дат- 65 чика 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 эоныц в зону Д, с выхода блока 14 совпадений поступают íà вход счетчика.17 срабатываний датчиков. Количество импульсов поступивших иа вход счетчика 17,сравнивается в Формирователе 19 сигнала токсичйостй с допустимым количеством уходов рыб в зону

*, задаваемым блоком 18 установки количества срабатываний. Допустимое количество уходов рыб в зонуД устанавливается„исходя иэ количества рыб, находящихся s зоне,4 до ухода из этой зоны первой рыбы, и может составлять,. например 70-80% от количества рыб, находящихся в эдне A.

Когда количество импульсон, поступив1аих на вход счетчика 17, превысит допустимое количество уходов рыб в зону Формирователем 19 сигнала токсичности будет сформирован сигнал, свидетельствующий о токсичности контролируемой воды.. 1аким образом, устройство формирует сигнал q токсичности контролирнел мой воды лищь в том случае, когда эа промежуток времени, определяемый формирователем 15 временного интервала, не менее 70-80% рыб уйдут под действием токсичных веществ из зоны Л в зону А . Это позволяет судить о токсичности контролируемой воды по понедению большинства рыб, находящихся в зоне А„и исключает возможность формирования сигнала токсичности при случайном уходе одной или небольшого

Количества рыб из зоны A в зону д а следовательно, повышает достовер» ность информаций о токсичности контролируемой воды. Величина промежутка времени, задаваемого формиронатеФ лем 15 временного интервала, определяется видовыми различиями рыб, исполъзуемых н устройстве, и устанавливается при настройке устройства . Для различных рыб этот промежуток может составлять 5 - 25 мин,причем для рыб обладающих большей чувствительностью к токсичным веществам, например форелевых, окуневых, он меньше, а для менее чувствительных рыб, например карповых, этот промежуток времени больше.

Если же количество уходов рыб из зоны 4 в зону,Д за заданный промежуток времени не пРевысит допустимого предела, сигнал токсичности формирователем 19 сформирован не будет, а по окончании заданного промежутка времени формирователем 20 будет сформирован сигнал коррекции, свидетельствующий о том,что одна или небольшое количество рыб ушли из зоны 4 н зону Д

1056054

Этот сигнал поступает.на вход счетчи- нал дол ен установить причину его ка 21 сигналов коррекции и на первый воэникнования и привести сигналиэавход схемы 18 Установки количества тор в исходное состояние. срабатываний. На второй вход этой схе- Предлагаемы -си нализатор токсичмы с выхода счетчика 17 срабатываний ности сточных вод, по сравнению с датчиков поступает информация о коли- S известным, обеспечивает более об ес печи в а ет более высочестве рыб, ушедших из зоны 4 в зону .кУю ДостовеРность оценки токсичнос,.Д. По этим. сигналам схемой 18 уста- ти сточных вЬд. Кроме того, в сигналие исключается гибель тест-объекновки количества срабатываний опре- затоРе исключаетсЯ гибель тест о деляе"вся количество ры, оСтавшихся в зоне А, и задается новое допусти- 10 их использование, причем это достигае мое количество уходов рыб иэ зоны р етея при незначительном расходе

В зону д, после чего устройство при- чистой воды, Сигналиэатор может быть водится в исходное состояние. использован для контроля сточных вод

При неоднократном повторении сиг- промышленных предприятий, а также поналов коррекции, которые учитываются g верхностного стока с территорий насесчетчиком 21, или когда количество ленных пунктов, предприятий и сельс. рыб, оставшихся в зоне 4 недостаточ- кохозяйственных,угодий. Рекомендует,но для получения достоверной инфор- ;..я применять сигнализатор для контромации о токсичности контролируемой ля сточных вод, поступакших на очистводы, формирователь 22 вырабатывает ные сооружения. Сигнализатор может сигнал работоспособности тест-объек- ., применяться самостоятельно либо сов»

:та. информация о количестве сигналов местйо с автоматическим проотборникоррекции и о количестве рыб,оставших- ками,а также в составе систем контрося в зоне А, поступает на входы фор- ля с-.:очных вод и в составе АСу водоохмирователя 22 сигнала неработоспособ- раннычи и водохозяйственничи комплекности тест-объекта с выходов счетчи- сами. ка 21 сигналов коррекции и схемы 18 Годовой эффект от использования установки количества срабатываний. - предлагаемого устройства составляем

По этому сигналу обслуживающий персо- 25,0 тыс. руб.

ВНИИПИ Заказ 9292/36 Тирах< 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4