DE4006689A1 - Determining the quality of waste waters - where characteristics of water are continuously measured in non-invasive manner and computer compares measured values with pre-set limits - Google Patents
Determining the quality of waste waters - where characteristics of water are continuously measured in non-invasive manner and computer compares measured values with pre-set limitsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Qualität von Abwässern, bei dem mindestens eine Eigenschaft bzw. ein Inhaltsstoff des Wassers gemes sen und zur Abgabe eines Signals oder Steuerbefehls verarbeitet wird, nämlich zur Steuerung von Schiebern, Pumpen, Ventilen, Mehrwegeventilen und dgl. bei Über schreitung eines vorgegebenen Grenzwertes durch die Messung. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrich tung zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens.The invention relates to a method for detection the quality of waste water, in which at least one Property or an ingredient of the water gemes and to issue a signal or control command is processed, namely to control slides, Pumps, valves, multi-way valves and the like at Über a predetermined limit value is exceeded by the Measurement. The invention also relates to a Vorrich to carry out a corresponding procedure.
Derartige Verfahren sind seit langem an Leitungen oder Behältern üblich, um die Eigenschaft der zulaufenden Flüssigkeit zu überwachen. Bei der Überschreitung eines vorgegebenen Grenzwertes wird ein Alarm ausgelöst oder ein Schieber geschlossen oder in sonstiger Weise auf den unnormalen Zustand reagiert.Such methods have long been on lines or Containers customary to the property of the tapered Monitor liquid. When exceeding one an alarm is triggered or a slider closed or in any other way on the abnormal condition responds.
Es hat sich gezeigt, daß bei der komplizierten Verun reinigung heutiger Abwässer die Messung einer einzi gen Eigenschaft nicht mehr ausreicht, um eine zuver lässige Warnung zu erhalten bzw. um eine genügend aus sagekräftige Information über die tatsächliche Ge fährlichkeit oder Harmlosigkeit von Abwässern zu er halten.It has been shown that the complicated Verun purification of today's wastewater the measurement of a single property is no longer sufficient to to receive casual warning or to get a sufficient one meaningful information about the actual Ge hazardousness or harmlessness of waste water hold.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine schnelle und genaue Beurteilung von Abwässern möglich ist und die Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen veranlaßt werden kann, wenn sich eine Gefahr abzeichnet.It is an object of the invention, a method of the beginning to improve the type mentioned so that a quick and accurate assessment of waste water is possible and the Appropriate countermeasures initiated can become, if a danger looms.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß mehrere Eigenschaften und/oder Inhaltsstoffe fort laufend im wesentlich verzögerungsfrei gemessen werden, daß in einem programmierbaren Speicher vorgegebene Grenzwerte der Eigenschaften und/oder Inhaltsstoffe eingelesen werden, und daß in einer Auswerteinheit die Meßwerte mit den Grenzwerten verglichen und zu einem einzigen Signal oder Steuerbefehl bzw. einer Steuerbefehlkette verarbeitet werden.To achieve this object, the invention proposes that multiple properties and / or ingredients continue continuously measured with essentially no delay, that predetermined in a programmable memory Limits of properties and / or ingredients be read in, and that in an evaluation unit the measured values compared with the limit values and to a single signal or control command or one Control command chain are processed.
Bei der einfachsten Art der Verwirklichung der Erfin dung werden mehrere Eigenschaften gemessen und aufgrund von Erfahrungswerten hinsichtlich ihrer Berücksichti gung gewichtet. Daraus können unterschiedliche Grenz werte gebildet werden, deren Grenze dadurch festgelegt ist, daß eine bestimmte Kombination von Eigenschaften und deren Gewichtung diese Grenze herbeiführt. Es kommt dabei auf die sofortige Messung an, weil anderenfalls die Reaktionszeit für Gegenmaßnahmen bei einer von einem Abwasser ausgehenden Gefahr zu kurz ist.In the simplest way of realizing the inven Several properties are measured and based on of empirical values with regard to their consideration weighted. Different limits can result from this values are formed, the limit of which is determined thereby is that a certain combination of properties and weighting this limit. It is coming the immediate measurement, because otherwise the response time for countermeasures at one of a danger from a wastewater is too short.
Wesentlich kompliziertere Verhältnisse bei der Zusam mensetzung von Abwässern können dann beherrscht wer den, wenn die Vorrichtung mit einem Computer ausgestattet ist, der in der Lage ist, die starre Aufsummierung und Gewichtung aufzugeben zugunsten einer Grenzwertbildung mit einer Kette von Bedingungen, die von den jeweiligen Meßwerten abhängen. Damit kann eine beinahe ideale Anpassung der Grenzwerte an tatsächliche Gefahren erreicht werden. Darüber hinaus können Prognosen für bestimmte Anfallmengen und Eigenschaften eingelesen werden, die sich aufgrund von Erfahrungswerten dann einstellen, wenn zu Beginn eines Abwasseranfalls bestimmte Eigenschaften bzw. Inhaltsstoffe gemessen werden. In dieser Weise kann z. B. bei einem plötzlich niedergehenden Platzregen im Anschluß an eine längere Trockenperiode damit gerechnet werden, daß zunächst bei Abwässern, deren Einzugsbereich befahrene Straßen und Plätze sind, stark ölverschmutzte Mengen zulaufen werden, deren Öl abgeschieden werden muß, während danach relativ sauberes Abwasser einläuft, das direkt in eine Kanalisation geleitet werden kann.Much more complicated conditions in the get together The disposal of wastewater can then be controlled if the device is equipped with a computer is able to sum up and rigid Give up weighting in favor of a limit value with a chain of conditions that depend on each Depend measured values. This can be an almost ideal Adjustment of the limit values to actual dangers reached will. It can also make predictions for certain Incident quantities and properties are read in based on past experience if certain properties at the beginning of a wastewater attack or ingredients are measured. In this way e.g. B. in a sudden downpour of rain Expected after a longer dry period be that first with waste water, their catchment area busy streets and squares are heavily oil polluted Quantities will flow in, the oil of which must be separated, while afterwards relatively clean wastewater runs in can be led directly into a sewage system.
Die Erfindung ist in der entsprechend angepaßten Form für jegliche Art von Leitungen und Becken geeignet, in denen z. B. Regenwasser, Löschwasser oder nur hin sichtlich der Schadstoffzusammensetzung verdächtigtes Wasser aufgefangen wird. Der Einsatz der Erfindung bie tet die Möglichkeit, entsprechende Becken zu verklei nern, da in der Regel Perioden selbst bei Löschwas serauffangbecken vorhanden sind, in denen eine Ab wasserqualität zuläuft, die gefahrlos direkt in die Kanalisation oder in natürliche Gewässer abgeleitet werden kann.The invention is in the appropriately adapted form suitable for all types of pipes and basins, in which z. B. rain water, fire water or just out obviously suspected of the pollutant composition Water is collected. The use of the invention bie the possibility of covering the corresponding pools nern, since usually periods even with Löschas water collection basins are available, in which an Ab water quality runs in, which flows safely into the Sewer or derived into natural waters can be.
Zur Beibehaltung zuverlässiger Meßergebnisse werden vorzugsweise Sonden eingesetzt, die selbstreinigend sind, also nicht durch eine Verschmutzung, Verschlammung oder sonstige Kontaminierung unbrauchbar bzw. unzuverlässig werden. Derartige Sonden sind am Markt erhältlich.To maintain reliable measurement results preferably use probes that are self-cleaning, So not through pollution, silting or other contamination unusable or unreliable will. Such probes are available on the market.
Die Überschreitung eines bestimmten Grenzwertes oder die Auswahl einer bestimmten Prognose hat über Lei stungsausgänge einfache Signalwirkung oder aber die Regelung eines Flüssigkeitslaufs in bestimmter Weise zur Folge. Insbesondere können Programmabläufe und aktive Fließgestaltungen vorgenommen werden.Exceeding a certain limit or the selection of a particular forecast has lei power outputs simple signal effect or the Regulation of a fluid flow in a certain way result. In particular, program sequences and active flow designs can be made.
Wenn z. B. mehrere Auffangbecken vorhanden sind und beispielsweise nach dem Niedergehen eines Platzre gens zunächst stark kontaminiertes Wasser anfällt, danach jedoch eine völlig unbedenkliche Qualität in ein anderes Becken zuläuft, kann mit Hilfe der ge speicherten Grenzwerte die Gesamtbelastung festge stellt werden, die beim Mischen beider Beckeninhalte zu erwarten ist. In dieser Weise kann durch Verdün nen einer kontaminierten Charge eine Grenzwertbela stung herabgemindert werden, so daß sie kläranlagen verträglich ist od. dgl. In dieser Weise wird sicher gestellt, daß die jeweilige Anlage zum frühestmögli chen Termin wieder betriebsbereit und aufnahmefähig ist.If e.g. B. there are several catch basins and for example after the decline of a Platzre heavily contaminated water afterwards, however, a completely harmless quality in another pool runs in, with the help of ge stored limit values the total load be put when mixing both pool contents is to be expected. In this way, by dilution a limit value load for a contaminated batch are reduced so that they are sewage treatment plants is compatible or the like. In this way it becomes safe asked that the respective plant at the earliest possible The appointment is ready for use again and ready for reception is.
Im übrigen gestattet die Erfindung bei entsprechender Adaptierung an eine Anlage und die örtlichen Gegebenheiten wegen der zuverlässigen und schnellen Aussage über die Qualität zulaufender Abwässer, das Anlagevolumen klein zuhalten, da jede sich nur denkbare Möglichkeit zum Ablassen von verträglichen Wasserqualitäten genutzt werden kann.Otherwise, the invention allows for a corresponding Adaptation to a system and the local conditions because of the reliable and quick statement about the Quality of incoming wastewater, the investment volume small to hold, because every conceivable possibility to Draining of compatible water qualities used can be.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Er findung, die schematisch dargestellt sind, anhand der Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigen:Below are two embodiments of the Er invention, which are shown schematically, based on the Drawing explained; show in the drawing:
Fig. 1 ein Blockschaltbild für eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die für die Befüllung und Entleerung eines Pufferbeckens vorge sehen ist, und Fig. 1 is a block diagram for a device according to the invention, which is provided for the filling and emptying of a buffer tank, and
Fig. 2 ein Blockschaltbild gemäß der Fig. 1 für ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vor richtung gemäß der Erfindung zur Handha bung eines Regenrückhaltebeckens. Fig. 2 is a block diagram of FIG. 1 for a further embodiment of the device according to the invention for handling a rainwater retention basin.
In den Fig. 1 und 2 ist schematisch in zwei Bei spielen wiedergegeben, in welcher Weise eine Vorrich tung gemäß der Erfindung Verwendung findet. Darüber hinaus sind selbstverständlich unzählige weitere An wendungsfälle möglich, die jedoch dem angesprochenen Fachmann als zur Erfindung gehörig erkennbar sind.In Figs. 1 and 2 is shown schematically in games in two ways in which a Vorrich of the invention, processing according to is employed. In addition, of course, innumerable other applications are possible, which, however, can be recognized by the expert addressed as belonging to the invention.
In der Fig. 1 ist eine Leitung 1 wiedergegeben, in der Abwasser geführt wird, das möglicherweise konta miniert ist und deshalb nicht direkt in die Kanali sation geleitet werden kann. Die Kanalisation ist mit den Buchstaben KA symbolisch angegeben. Vor der Ab leitung in die Kanalisation ist eine Abzweigung 2 vor gesehen, wobei die Leitung in die Kanalisation KA und die Abzweigung 2 jeweils mit einem Schieber verschließ bar sind. Die Abzweigung 2 führt zu einem Becken 3, das ein Rückhaltebecken, Pufferbecken, Behandlungs becken od. dgl. sein kann.In Fig. 1, a line 1 is shown , in which wastewater is conducted, which is possibly contaminated and therefore can not be directed directly into the sewage system. The sewer system is symbolically indicated with the letters KA. Before the line from the sewer is a branch 2 seen before, the line in the sewer KA and the branch 2 are each closed with a slide bar. The junction 2 leads to a basin 3 , which can be a retention basin, buffer basin, treatment basin or the like.
Das durch die Leitung 1 strömende Abwasser wird mit Hilfe einer Meßbatterie 4, die aus einzelnen Sonden 7 besteht, dauernd hinsichtlich seiner Eigenschaf ten überwacht, und zwar mit Hilfe der einzelnen Son den 7, die den PH-Wert, die Leitfähigkeit, das Redox- Potential - symbolisiert durch die Buchstaben Eh - sowie eine evtl. Ölverschmutzung messen. Dazu ist ein Steuergerät vorhanden, das die notwendige Versorgung für die Sonden 7 sowie die Registrierung der Meßwerte vornimmt.The gas flowing through the pipe 1 sewage is monitored with the aid of a Meßbatterie 4, which consists of individual probes 7, continuously with respect to th its natural sheep, with the aid of the individual Son to 7, the pH value, conductivity, redox Measure potential - symbolized by the letters Eh - as well as possible oil pollution. For this purpose, there is a control device which provides the necessary supply for the probes 7 and the registration of the measured values.
Die einzelnen Meßwerte können direkt auf einem Drucker oder einer Mattscheibe zur Anzeige gebracht werden und zusätzlich oder alternativ einer Auswerteinrich tung zugeführt werden, die sich an das Steuergerät anschließt. Es handelt sich hierbei um einen Computer oder Mikroprozessor, der mit Hilfe des eingelesenen Programmes in der Lage ist, aus der Kombination der Einzelmessungen einen Gefährdungszustand für eine Ab leitung des Abwassers in die Kanalisation zu erkennen. Die aufgearbeiteten Meßwerte können wiederum ausge druckt werden, alternativ oder zusätzlich können Steu erbefehle an eine Steuerung gegeben werden, die den Flüssigkeitslauf der gesamten Anlage bestimmt.The individual measured values can be directly on a printer or a focusing screen and additionally or alternatively an evaluation device device are fed to the control unit connects. It is a computer or microprocessor, which with the help of the read Is capable of combining the Individual measurements indicate a state of danger for a detection of sewage into the sewage system. The processed measured values can in turn be used can be printed, alternatively or additionally tax Commands are given to a controller that the Liquid flow of the entire system determined.
Es sei angenommen, in der Leitung 1 fließe plötzlich eine Abwasserqualität zu, deren Eigenschaften aufgrund der Messungen mit Hilfe der Sonden 7 als nicht tole rierbar zur Einleitung in die Kanalisation KA sei. Über die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dann der Schie ber zur Kanalisation geschlossen und der Schieber an der Abzweigung 2 geöffnet. Das verunreinigte Abwasser strömt dann in den Behälter 3. Dieser ist mit drei Kammern ausgerüstet, die nach Art von Absetzbecken mit Überlauf hintereinandergeschaltet sind. In jeder Kammer befindet sich wiederum eine Meßbatterie 4, die verkürzt mit dem Buchstaben M angedeutet ist. Neben einer Sedimentierung kann in jeder Kammer eine che mische oder bakteriologische Behandlung erfolgen, so daß von Kammer zu Kammer die Eigenschaften verbessert werden können. Wenn schließlich eine Qualität erreicht ist, die ausreicht, um in die Kanalisation abgelassen zu werden, tritt wiederum die Steuerung für den Flüs sigkeitslauf in Tätigkeit und öffnet einen weiteren Schieber an einer Auslaufleitung 5, die zur Kanalisa tion führt.It is assumed that a waste water quality suddenly flows into the line 1 , the properties of which, based on the measurements with the help of the probes 7, cannot be tolerated for introduction into the sewage system KA. Via the device according to the invention, the slide is then closed via the sewer system and the slide at the junction 2 is opened. The contaminated waste water then flows into the tank 3 . This is equipped with three chambers, which are connected in series like sedimentation tanks with an overflow. In each chamber there is again a measuring battery 4 , which is abbreviated to the letter M. In addition to sedimentation, a chemical or bacteriological treatment can be carried out in each chamber, so that the properties can be improved from chamber to chamber. When a quality is finally achieved that is sufficient to be drained into the sewage system, the control for the liquid flow in turn comes into operation and opens a further slide on an outlet line 5 , which leads to the sewage system.
Es ist offensichtlich, daß die mit der erfindungsge mäßen Vorrichtung betreibbare Anlage in der Lage ist, jederzeit die Befüllung des Beckens 3 zu unterbre chen, wenn kanalisationstaugliches Abwasser zuläuft, was fortlaufend überprüft wird. In dieser Weise kann das Becken 3 kleiner sein als an herkömmlichen Anlagen, weil ohne eine dauernde, verzögerungsfreie Überprü fung der Abwasserqualität oftmals vorsichtshalber eine gesamt zuströmende Abwassermenge aufgefangen wird, ehe über die Weiterleitung in die Kanalisation entschie den wird.It is obvious that the system which can be operated with the device according to the invention is able to interrupt the filling of the basin 3 at any time when sewage suitable for sewerage flows in, which is continuously checked. In this way, the basin 3 can be smaller than in conventional systems, because without a permanent, delay-free check of the wastewater quality, a total amount of inflowing wastewater is often collected as a precaution, before a decision is made about the forwarding into the sewage system.
In der Fig. 2 ist ein Anwendungsbeispiel für eine Vor richtung gemäß der Erfindung verdeutlicht, die wesent lich einfacher aufgebaut ist und weniger Teile umfaßt. Es geht um die Qualität von Abwasser in einem Regen rückhaltebecken, das durch den Behälter 3 gebildet wird. Normalerweise sind derartige Becken in erster Linie dazu da, um schubartig anfallende Regenmengen aufzufangen und die zu Beginn eines derartigen Schubes auftretenden starken Verunreinigungen soweit zu ver dünnen, daß die Menge als Ganzes später in die Kana lisation gelassen werden kann. Mit Hilfe der Erfin dung ist es möglich, das Becken kleiner zu halten, weil der Zeitpunkt abgepaßt werden kann, an dem die Verdünnung ausreicht, um die bis dahin angefallene Menge und die noch zulaufende Menge direkt in die Ka nalisation laufen zu lassen.In Fig. 2, an application example for an on device according to the invention is illustrated, which is constructed Lich much easier and comprises fewer parts. It is about the quality of waste water in a rain retention basin, which is formed by the container 3 . Normally, such basins are primarily there to catch batches of rain and to thin out the heavy impurities that occur at the beginning of such a batch to such an extent that the amount as a whole can later be discharged into the sewerage system. With the help of the inven tion it is possible to keep the basin smaller, because the time can be adjusted at which the dilution is sufficient to let the amount accrued up to that point and the amount still to run directly into the sewage system.
Wiederum werden verschiedene Eigenschaften des in der Leitung 1 zulaufenden Abwassers gemessen. Es handelt sich dabei um den PH-Wert (PH), um die Leitfähigkeit (LF), um das Redox-Potential (Eh) um eine Ölverschmut zung (OE) und um die Trübung (T), wofür jeweils Son den (7) vorgesehen sind. In der Auslaufleitung 5 des Behälters 3 befindet sich eine Pumpe 6, die an die Steuerung der Vorrichtung angeschlossen ist.Again, various properties of the wastewater flowing in line 1 are measured. These are the pH value (PH), the conductivity (LF), the redox potential (Eh), oil pollution (OE) and the turbidity (T), for which probes ( 7 ) are provided. In the outlet line 5 of the container 3 there is a pump 6 which is connected to the control of the device.
Die Messung kann ergänzt sein durch Mengenmessungen, so daß für den Rechner der Vorrichtung erkennbar ist, in welcher Menge welche Schadstoffkonzentrationen ge messen worden sind. Selbstverständlich können auch noch weitere Parameter gemessen werden, sofern sie sofort zu messen sind, also ohne lange Einwirkzeit auf chemische Indikationsstoffe oder dgl. festgestellt werden können.The measurement can be supplemented by quantity measurements, so that the device can be recognized by the computer, in what quantity which pollutant concentrations have been measured. Of course you can too other parameters can be measured, provided they can be measured immediately, i.e. without a long exposure time detected on chemical indicators or the like can be.
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