RU2763132C1 - System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises - Google Patents

System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises Download PDF

Info

Publication number
RU2763132C1
RU2763132C1 RU2021106538A RU2021106538A RU2763132C1 RU 2763132 C1 RU2763132 C1 RU 2763132C1 RU 2021106538 A RU2021106538 A RU 2021106538A RU 2021106538 A RU2021106538 A RU 2021106538A RU 2763132 C1 RU2763132 C1 RU 2763132C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
treatment facilities
wastewater
concentration
treatment
outlet
Prior art date
Application number
RU2021106538A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Яковлевич Чернин
Original Assignee
Сергей Яковлевич Чернин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Яковлевич Чернин filed Critical Сергей Яковлевич Чернин
Priority to RU2021106538A priority Critical patent/RU2763132C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763132C1 publication Critical patent/RU2763132C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B5/00Anti-hunting arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: wastewater treatment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of automation of water treatment systems and can be used in the development of systems for the treatment of industrial wastewater. The system for monitoring the concentration of pollutants in wastewater and controlling the operation of the treatment facilities of the enterprise contains analyzers installed on pipelines with wastewater of the company’s divisions, as well as at the entrance and exit of the treatment facilities of the enterprise, a central control unit and a control module connected to an actuator installed on the pipeline for the supply of purified water to the entrance of the treatment facilities, while the central control unit is designed to receive measurement results from analyzers, determination of the facts of exceeding the threshold values of the concentration of pollutants in the wastewater from the divisions and in the water at the inlet and outlet of the treatment facilities, transmission of alarm messages to the personnel’s reception devices in case of exceeding the threshold values in pipelines with wastewater of the divisions and at the outlet of treatment facilities, as well as transmission of a signal to the control module for the opening of the actuator and the supply of purified water to the inlet of the treatment facilities in case of exceeding the threshold value at the inlet of treatment facilities, which corresponds to exceeding the threshold value at the outlet of the treatment facilities.
EFFECT: adaptive proactive regulation of the technological processes of the treatment plant during its operation to exclude excess of the concentration of petroleum products in the effluents at its outlet above the maximum permissible value set in the system.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматизации систем водоочистки и может быть использовано при разработке систем для очистки промышленных сточных вод.The invention relates to the field of automation of water treatment systems and can be used in the development of systems for the treatment of industrial wastewater.

В настоящее время предприятия различного профиля, осуществляя свою хозяйственную деятельность, периодически производят сбросы неочищенные стоков в сеть промышленной канализации. По сети коллекторов стоки попадают на собственные очистные сооружения предприятия и далее, после ступенчатой очистки поступают на муниципальные предприятия Водоканала. Для соответствия очищенных промышленных стоков нормативам, установленным для муниципальных предприятий, которые зачастую строже действующих федеральных, предусмотрен периодический экологический контроль сточных вод лабораторией Водоканала.Currently, enterprises of various profiles, carrying out their economic activities, periodically discharge untreated wastewater into the industrial sewage network. Through the network of collectors, wastewater flows to the company's own treatment facilities and then, after stepwise treatment, goes to the municipal enterprises of Vodokanal. To ensure that treated industrial wastewaters comply with the standards established for municipal enterprises, which are often stricter than the current federal ones, periodic environmental monitoring of wastewater by the Vodokanal laboratory is provided.

В основном эффективность существующих систем очистки промышленных стоков удовлетворяет действующим стандартам для предельных концентраций загрязняющих веществ, однако периодически происходят «проскоки» загрязняющих веществ, в частности нефтепродуктов сквозь очистные сооружения.Basically, the efficiency of the existing industrial wastewater treatment systems meets the current standards for maximum concentrations of pollutants, however, pollutants "slip", in particular oil products through treatment facilities, periodically occur.

Большинство коллекторных сетей предприятий были построены значительное время назад, в то время еще применялся мазут в качестве топлива, в том числе для котельных, расположенных на их территории предприятий. За продолжительное время подобное топливо впиталось в грунт и при сильных осадках поступает вместе с грунтовыми водами в промышленную канализацию через разрушенные участи коллекторов. Далее такие залповые выбросы поступают на очистные сооружения, которые не справляются с такими разовыми концентрациями нефтепродуктов, которые проходят сквозь очистные сооружения и могут быть определены лабораторией Водоканала при периодическом контроле. Most of the collector networks of enterprises were built a long time ago, at that time fuel oil was still used as fuel, including for boiler houses located on their territory. For a long time, such fuel has been absorbed into the soil and, in case of heavy precipitation, enters the industrial sewer together with groundwater through the destroyed parts of the collectors. Further, such burst emissions go to treatment facilities, which cannot cope with such one-time concentrations of oil products that pass through the treatment facilities and can be determined by the Vodokanal laboratory during periodic monitoring.

Известна система автоматического управления технологическим процессом очистки воды, включающая модули водоочистки, датчики, регистрирующие параметры процесса в различных точках технологической схемы, клапаны-задвижки, переключающие потоки воды в заданных направлениях, соединенный с компьютером электронный блок управления, принимающий сигналы от датчиков и посылающий сигналы на клапаны-задвижки, причем система содержит несколько сменных модулей водоочистки разной глубины очистки для возможности осуществления многоступенчатой водоочистки, на выходе из которых установлены датчики, непрерывно регистрирующие качество воды по концентрации загрязняющих веществ, на входе в систему установлен датчик, непрерывно регистрирующий качество поступающей в систему исходной воды, а на всех линиях потоков воды в системе установлены клапаны-задвижки, управляемые электронным блоком управления и направляющие потоки очищаемой воды в один или несколько модулей водоочистки в зависимости от сигналов датчиков контроля качества воды. В компьютерную программу управления клапанами-задвижками введены пороговые значения концентраций загрязняющих веществ на различных ступенях водоочистки, что позволяет направлять потоки очищаемой воды через модули водоочистки разной глубины очистки в любых сочетаниях и в любой последовательности как при возрастании загрязненности поступающей в систему исходной воды и превышении пороговых значений, так и при уменьшении загрязненности поступающей в систему исходной воды (RU 2472717, C1, опуб. 20.01.2013).Known is a system for automatic control of the technological process of water purification, which includes water treatment modules, sensors that register process parameters at various points of the technological scheme, gate valves that switch water flows in specified directions, an electronic control unit connected to a computer that receives signals from sensors and sends signals to gate valves, and the system contains several replaceable water treatment modules of different purification depths for the possibility of multi-stage water purification, at the outlet of which sensors are installed that continuously record the quality of water by the concentration of pollutants, a sensor is installed at the entrance to the system that continuously records the quality of the original water, and on all lines of water flows in the system, gate valves are installed, controlled by an electronic control unit and directing the flow of purified water to one or more water treatment modules, depending on the signals of the sensors to water quality control. Threshold values of the concentrations of pollutants at various stages of water purification have been introduced into the computer program for controlling the valves-gate valves, which makes it possible to direct flows of purified water through water purification modules of different purification depths in any combination and in any sequence, as if the contamination of the source water entering the system increases and the threshold values are exceeded and with a decrease in the contamination of the source water entering the system (RU 2472717, C1, publ. 01/20/2013).

Известная система позволяет управлять процессом многоступенчатой очистки воды, но она не позволяет выявлять источник загрязнения на территории промышленного предприятия, осуществляющего сброс стоков, а также вычислять и регистрировать то пороговое загрязнение, при котором возможен проход неодоочищенных стоков сквозь очистные сооружения при залповых сбросах с предприятия, исключить в процессе эксплуатации подобную ситуацию путем упредительного регулирования очистных сооружений. The known system allows you to control the process of multi-stage water purification, but it does not allow you to identify the source of pollution on the territory of an industrial enterprise that discharges wastewater, as well as to calculate and register the threshold pollution at which it is possible for untreated wastewater to pass through the treatment plant during salvo discharges from the enterprise, to exclude in the course of operation, a similar situation is achieved by proactive regulation of treatment facilities.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании единой системы мониторинга загрязнений нефтепродуктами промышленных стоков и адаптивного регулирования очистной установки предприятия, обладающей такими свойствами, как:The technical problem solved by the invention is to create a unified system for monitoring oil pollution of industrial effluents and adaptive regulation of an enterprise's treatment plant, which has such properties as:

- определение источника на территории предприятия, осуществляющего сброс стоков, загрязненных нефтепродуктами с концентрацией, превышающей максимально допустимую, в промышленную канализацию; - determination of the source on the territory of the enterprise, which discharges wastewater contaminated with oil products with a concentration exceeding the maximum permissible, into the industrial sewage system;

- непрерывный контроль эффективности работы очистной установки (установок) предприятия и оповещение персонала предприятия в случае превышения концентрации нефтепродуктов на выходе очистной установки с указанием кратности превышения относительно максимально допустимой концентрации для данного предприятия;- continuous monitoring of the efficiency of the treatment plant (s) of the enterprise and notifying the personnel of the enterprise in case of exceeding the concentration of oil products at the outlet of the treatment plant, indicating the frequency of the excess relative to the maximum permissible concentration for the given enterprise;

- запись в память концентраций нефтепродуктов в стоках на входе и выходе очистной установки предприятия за весь период ее работы;- recording into the memory the concentrations of oil products in the effluents at the inlet and outlet of the treatment plant of the enterprise for the entire period of its operation;

- определение концентрации нефтепродуктов в стоках на входе очистной установки предприятия, при которой происходит превышение максимально допустимой для предприятия концентрации нефтепродуктов в стоках на выходе очистной установки предприятия;- determination of the concentration of oil products in effluents at the inlet of the treatment plant of the enterprise, at which the maximum permissible concentration of oil products in the effluents at the outlet of the treatment plant of the enterprise is exceeded;

- адаптивное упредительное регулирование технологических процессов очистной установки в процессе ее эксплуатации для исключения превышения концентрации нефтепродуктов в стоках на ее выходе выше установленного в системе максимально допустимого значения. Данное регулирование заключается в подаче системой управляющего сигнала на технологическое оборудование очистных сооружений при достижении определенного системой концентрации нефтепродуктов на ее входе, при котором происходит проход нефтепродуктов на ее выход в концентрации выше допустимой.- adaptive pre-emptive regulation of the treatment plant technological processes during its operation in order to avoid exceeding the concentration of oil products in the effluent at its outlet above the maximum permissible value set in the system. This regulation consists in the system supplying a control signal to the processing equipment of the treatment facilities when a certain concentration of oil products at its inlet is reached, at which the passage of oil products to its outlet in a concentration higher than the allowable one occurs.

Техническая проблема решается системой мониторинга концентрации загрязняющих веществ в сточных водах и управления работой очистных сооружений предприятия, содержащей анализаторы, установленные на трубопроводах со сточными водами подразделений предприятия, а также на входе и на выходе очистных сооружений предприятия, центральный блок управления и модуль регулирования, соединенный с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе подачи очищенной воды на вход очистных сооружений, при этом центральный блок управления выполнен с возможностью приема результатов измерений с анализаторов, определения фактов превышения пороговых значений концентрации загрязняющих веществ в сточных водах подразделений и в воде на входе и выходе очистных сооружений, передачи тревожных сообщений на приемные устройства персонала в случае превышения пороговых значений на трубопроводах со сточными водами подразделений и на выходе очистных сооружений, а также передачи сигнала на модуль регулирования на открытие исполнительного механизма и подачу очищенной воды на вход очистных сооружений в случае превышения порогового значения на входе очистных сооружений, которое соответствует превышению порогового значения на выходе очистных сооружений.The technical problem is solved by a system for monitoring the concentration of pollutants in wastewater and managing the operation of the enterprise's treatment facilities, containing analyzers installed on pipelines with wastewater from the enterprise's divisions, as well as at the inlet and outlet of the enterprise's treatment facilities, a central control unit and a regulation module connected to an actuator installed on the pipeline for supplying purified water to the inlet of treatment facilities, while the central control unit is configured to receive measurement results from analyzers, to determine whether the threshold values of the concentration of pollutants in the wastewater of subdivisions and in water at the inlet and outlet of treatment facilities are exceeded, transmission of alarm messages to personnel receiving devices in case of exceeding the threshold values on pipelines with wastewater from subdivisions and at the outlet of treatment facilities, as well as transmitting a signal to the control module at the open the actuation of the actuator and the supply of purified water to the inlet of treatment facilities in case of exceeding the threshold value at the inlet of treatment facilities, which corresponds to exceeding the threshold value at the outlet of treatment facilities.

Кроме того, в предпочтительном варианте каждый анализатор включает датчик для определения концентрации загрязняющих веществ в воде, контроллер и устройство беспроводной коммуникации, например, посредством сетей GSM или LoRaWAN, а центральный блок управления выполнен с возможностью беспроводной передачи сигнала на модуль регулирования, например, посредством сети GSM или LoRaWAN.In addition, in a preferred embodiment, each analyzer includes a sensor for determining the concentration of pollutants in water, a controller and a wireless communication device, for example, via GSM or LoRaWAN networks, and the central control unit is configured to wirelessly transmit a signal to the control module, for example, via a network GSM or LoRaWAN.

Кроме того, модуль регулирования может быть выполнен с возможностью изменения технологии работы очистных сооружений путем подачи сигнала на включение в работу дополнительного реактора на выходе очистных сооружений для поглощения избытка загрязняющих веществ.In addition, the control module can be configured to change the technology of the treatment plant operation by giving a signal to activate an additional reactor at the treatment plant outlet to absorb excess pollutants.

При этом система предпочтительно предназначена для мониторинга концентрации в сточных водах загрязняющих веществ, которые представляют собой нефтепродукты.In this case, the system is preferably designed to monitor the concentration of pollutants in the wastewater, which are petroleum products.

Предлагаемая автоматическая система позволяет проводить непрерывный контроль концентрации загрязняющих веществ, в частности, нефтепродуктов в стоках на входе и выходе очистных сооружений. Поскольку время прохода объема стоков через очистные установки является значительным, появляется возможность регулировать их степень очистки за счет адаптивной технологии самих установок, интегрированных с данной системой.The proposed automatic system allows continuous monitoring of the concentration of pollutants, in particular, oil products in the effluent at the inlet and outlet of treatment facilities. Since the time for the passage of the volume of wastewater through the treatment plants is significant, it becomes possible to regulate their degree of purification due to the adaptive technology of the plants themselves, integrated with this system.

Для целей управления процессом очистки воды пробы автоматически отбираются с такой частотой, чтобы данные о содержании веществ или величинах показателей поступали в систему управления очистными установками через промежутки времени, необходимые для принятия оперативных решений для их регулирования. For the purpose of controlling the water purification process, samples are automatically taken with such a frequency that data on the content of substances or values of indicators enter the control system of treatment plants at intervals necessary for making operational decisions for their regulation.

На чертеже представлена схема предложенной системы.The drawing shows a diagram of the proposed system.

Анализаторы 1, 2…N, входящие в систему, представляют собой аппаратно-программные модули, каждый из которых включает в себя датчик определения концентрации нефтепродуктов, который погружен в трубопровод промышленной канализации, идущей от обособленных подразделений (цехов) 11, 12, …1N, расположенных на территории предприятия, контроллер и устройство беспроводной коммуникации, например, посредством GSM или LoRaWAN сети в зависимости от того, присутствует ли GSM покрытие на территории предприятия. В качестве детектора датчика может использоваться флюоресцентный сенсор, который применяется для неселективного определения нефтепродуктов в воде.Analyzers 1, 2 ... N included in the system are hardware and software modules, each of which includes a sensor for determining the concentration of oil products, which is immersed in an industrial sewage pipeline running from separate subdivisions (workshops) 11, 12, ... 1N, located on the territory of the enterprise, a controller and a wireless communication device, for example, via a GSM or LoRaWAN network, depending on whether there is a GSM coverage on the territory of the enterprise. A fluorescent sensor can be used as a sensor detector, which is used for non-selective determination of oil products in water.

На общем трубопроводе промышленной канализации, идущем к очистным сооружениям 20 предприятия, расположен анализатор 21, а на выходе очистных сооружений 20 на трубопроводе с очищенной водой либо в их накопительном резервуаре 28 с очищенной водой размещен анализатор 22. Анализаторы 21 и 22 выполнены аналогично анализаторам 1-N. На очистных сооружениях 20 расположен модуль 23 регулирования, также включающий устройство беспроводной коммуникации, например, посредством сети GSM или LoRaWAN.An analyzer 21 is located on the common industrial sewage pipeline going to the treatment facilities 20 of the enterprise, and an analyzer 22 is located at the outlet of the treatment facilities 20 on the pipeline with purified water or in their storage tank 28 with purified water. Analyzers 21 and 22 are made similar to analyzers 1- N. At the wastewater treatment plant 20, a regulation module 23 is located, which also includes a wireless communication device, for example, via a GSM or LoRaWAN network.

В систему входит центральный блок 24 управления, в состав которого также входит сервер приложений сети LoRaWAN на предприятии. The system includes a central control unit 24, which also includes an enterprise LoRaWAN application server.

Очистные сооружения 20 могут включать модули, реализующие как биологические, так и физико-химические методы очистки сточных вод. Очистные сооружения 20 также включают подсоединенную к их выходу ёмкость 28 очищенной воды периодического действия, соединенную с исполнительным механизмом 29, установленным на трубопроводе подачи очищенной воды, соединяющем ёмкость 28 с трубопроводом на входе в очистные сооружения 20. Исполнительный механизм 29 может быть выполнен, например, в виде вентиля с сервоприводом. Включение и выключение исполнительного механизма 29 препятствует возможности проскока на очистные сооружения 20 загрязняющих веществ сверх нормативных параметров. Модуль 23 регулирования, соединенный с исполнительным механизмом 29, служит для преобразования сигнала, полученного от центрального блока 24 управления, в сигнал управления исполнительным механизмом 29. Treatment facilities 20 may include modules that implement both biological and physicochemical methods of wastewater treatment. The treatment facilities 20 also include a tank 28 of purified water of intermittent action connected to their outlet, connected to an actuator 29 installed on the purified water supply pipeline connecting the tank 28 with a pipeline at the inlet to the treatment facility 20. The actuator 29 can be made, for example, in the form of a valve with a servo drive. Turning on and off the actuator 29 prevents the possibility of leakage to the treatment plant 20 of pollutants in excess of the standard parameters. A control unit 23 connected to the actuator 29 serves to convert the signal received from the central control unit 24 into a control signal for the actuator 29.

Система работает следующим образом. The system works as follows.

Измерение концентрации нефтепродуктов производится всеми анализаторами 1, 2, … N, 21, 22 круглосуточно с периодом в одну минуту. Данные измерений передаются по локальной вычислительной сети предприятия либо по сети GSM или LoRaWAN на центральный блок 24 управления, а также сохраняются в памяти контроллеров, входящих в состав анализаторов. В случае нарушения связи не переданные результаты измерений отправляются на центральный блок 24 управления при ее восстановлении.The concentration of oil products is measured by all analyzers 1, 2,… N, 21, 22 around the clock with a period of one minute. The measurement data are transmitted via the local area network of the enterprise or via the GSM or LoRaWAN network to the central control unit 24, and are also stored in the memory of the controllers that are part of the analyzers. In the event of a communication failure, the not transmitted measurement results are sent to the central control unit 24 when it is restored.

Данные от всех анализаторов системы поступают на центральный блок 24 управления, где управляющая программа выявляет превышения концентрации нефтепродуктов в промышленных сбросах подразделений 11, 12, …1N. При первоначальной настройке системы в центральный блок 24 управления заносится пороговое значение концентрации нефтепродуктов в стоках обособленных подразделений, называемое Порог 0. При превышении значения концентрации выше заданного Порога 0 формируется тревожное сообщение на рабочее место 25 диспетчера предприятия, а также осуществляется рассылка тревожных сообщений на мобильные устройства 26 руководителей предприятия. Данные сообщения выполняют исключительно предупредительные и административные функции. Никаких дополнительных действий по регулированию не предпринимается. Регистрация Порога 0 нужна только для выявления потенциального источника перегрузки очистных сооружений 20.Data from all analyzers of the system are sent to the central control unit 24, where the control program detects the excess of the concentration of oil products in industrial discharges of divisions 11, 12, ... 1N. During the initial setup of the system, a threshold value of the concentration of oil products in the effluents of separate subdivisions, called Threshold 0, is entered into the central control unit 24. When the concentration value is exceeded above a predetermined Threshold 0, an alarm message is generated to the workplace 25 of the enterprise dispatcher, and alarm messages are sent to mobile devices 26 heads of the enterprise. These messages are for preventive and administrative purposes only. No further regulatory action is being taken. Registration of Threshold 0 is only needed to identify a potential source of overloading of treatment facilities 20.

В случае, когда на очистные сооружения 20 идет напорный трубопровод от нефтеулавливающих колодцев, то с насоса, перекачивающего сбросы на очистные сооружения 20, снимается и передается в центральный блок 24 управления сигнал, определяющий момент его включения. В этом случае показания концентрации нефтепродуктов в сточных водах учитываются только после включения такого насоса.In the case when a pressure pipeline from the oil wells goes to the treatment plant 20, a signal is removed from the pump pumping discharges to the treatment plant 20 and transmitted to the central control unit 24, which determines the moment of its activation. In this case, the readings of the concentration of oil products in wastewater are taken into account only after turning on such a pump.

Данные с анализатора 22, размещенного на выходе очистных сооружений 20 на трубопроводе с очищенной водой либо в их накопительной ёмкости 28 с очищенной водой, также поступают на центральный блок 24 управления.Data from the analyzer 22, located at the outlet of treatment facilities 20 on the pipeline with purified water or in their storage tank 28 with purified water, is also fed to the central control unit 24.

При первоначальной настройке системы определяется время Т, за которое стоки подразделений 11, 12, … 1N проходят цикл полной очистки очистными сооружениями 20. Данная величина заносится в программу в центральном блоке 24 управления.During the initial setup of the system, the time T is determined, during which the effluents of the subdivisions 11, 12, ... 1N undergo a complete cleaning cycle by the treatment facilities 20. This value is entered into the program in the central control unit 24.

Программа центрального блока 24 управления определяет факт превышения концентрации нефтепродуктов на выходе очистных сооружений 20 выше заданного нормативного значения, которое может устанавливаться от 0,3 до 100 мг/дм3. Данное пороговое значение заносится в программу в центральном блоке 24 управления на этапе настройки и носит название Порог 1. В случае превышения концентрации нефтепродуктов на выходе очистных сооружений 3 выше Порога 1 отправляются сообщения на рабочее место 25 диспетчера предприятия, а также осуществляется рассылка тревожных уведомлений с указанием кратности превышения нефтепродуктов на выходе очистных сооружений 20 относительно нормативного значения на мобильные приемные устройства 26 руководителей предприятия. Программой производится сопоставление текущих значений концентраций нефтепродуктов в очищенных стоках на выходе очистных сооружений 20 в случае превышения Порога 1 с концентрацией нефтепродуктов в стоках на входе очистных сооружений 20, которые там присутствовали в момент времени на Т ранее момента измерения. Анализатор 22 на выходе служит только для индикации аварийной ситуации и для первоначального определения концентрации загрязнений на входе и время их воздействия, при которых очистные сооружения 20 не справляются со своими функциями. Никаких дополнительных действий по регулированию не предпринимается.The program of the central control unit 24 determines the fact that the concentration of oil products at the outlet of treatment facilities 20 exceeds a predetermined standard value, which can be set from 0.3 to 100 mg / dm3. This threshold value is entered into the program in the central control unit 24 at the configuration stage and is called Threshold 1. If the concentration of oil products at the outlet of treatment facilities 3 exceeds Threshold 1, messages are sent to the workplace 25 of the enterprise dispatcher, and alarm notifications are sent out indicating the multiplicity of excess of oil products at the outlet of treatment facilities 20 relative to the standard value to mobile receiving devices 26 of the heads of the enterprise. The program compares the current values of the concentration of oil products in the treated effluents at the outlet of treatment facilities 20 in case of exceeding the Threshold 1 with the concentration of oil products in the effluents at the inlet of treatment facilities 20, which were present there at the moment of time at T before the moment of measurement. The analyzer 22 at the outlet serves only to indicate an emergency and to initially determine the concentration of contaminants at the inlet and the time of their exposure, at which the treatment facilities 20 cannot cope with their functions. No further regulatory action is being taken.

Концентрация нефтепродуктов в стоках на входе очистных сооружений 20, при котором происходит превышение (проскок) загрязнений на выходе очистных сооружений 20, определяется и заносится в программу в центральном блоке 24 управления на этапе настройки системы. Данная концентрация нефтепродуктов в стоках носит название Порог 2. После настройки начинает работать функция адаптивного автоматического регулирования эффективности работы очистных сооружений 20. При определении анализатором 21 содержания нефтепродуктов выше Порога 2 центральный блок 24 управления подает сигнал на модуль 23 регулирования исполнительного механизма 29. Поток очищенной воды из емкости 28 очищенной воды поступает в поток загрязненной нефтепродуктами воды на входе в очистные сооружения 20, разбавляет этот поток и не допускает пиковых нагрузок на очистные сооружения 20 и, как следствие, превышения концентрации на выходе очистных сооружений 20 выше Порога 1. The concentration of oil products in the effluent at the inlet of treatment facilities 20, at which there is an excess (breakthrough) of pollution at the outlet of treatment facilities 20, is determined and entered into the program in the central control unit 24 at the stage of setting up the system. This concentration of oil products in the effluent is called Threshold 2. After adjustment, the function of adaptive automatic regulation of the efficiency of the treatment facilities 20 starts to work. When the analyzer 21 determines the content of oil products above Threshold 2, the central control unit 24 sends a signal to the module 23 for regulating the actuator 29. Treated water flow from the tank 28 of purified water enters the stream of water contaminated with oil products at the entrance to the treatment plant 20, dilutes this flow and does not allow peak loads on the treatment plant 20 and, as a consequence, the concentration exceeding at the outlet of the treatment plant 20 above Threshold 1.

При превышении концентрации нефтепродуктов, зафиксированном анализатором 21 на входе очистных сооружений 20 выше порогового уровня, при котором возможно превышение нормативных значений концентрации нефтепродуктов на их выходе, модуль 23 регулирования получает соответствующий сигнал от блока 24 управления и отправляет сигнал управления на открытие заслонки-шибера исполнительного механизма 29 на трубопроводе очищенной воды из ёмкости 28 на время, необходимое для разбавления избытков нефтепродуктов в стоках, проходящих через очистные сооружения 20.When the concentration of oil products, recorded by the analyzer 21 at the inlet of the treatment facilities 20, is above the threshold level at which the normative values of the concentration of oil products at their outlet may be exceeded, the control module 23 receives a corresponding signal from the control unit 24 and sends a control signal to open the gate valve of the actuator 29 on the pipeline of treated water from tank 28 for the time required to dilute excess oil products in the effluent passing through the treatment plant 20.

Ёмкость 28 очищенной воды периодического действия представляет собой цистерну, находящуюся на выходе очистных сооружений 20, время от времени заполняемую по сигналу управления очищенной водой, находящейся в бункере, через дозатор. Подача очищенной воды начинается по сигналу из центрального блока 24 и продолжается до тех пор, пока концентрация нефтепродуктов в стоках на входе очистных сооружений 20 не снизится. Tank 28 of purified water of intermittent action is a tank located at the outlet of treatment facilities 20, from time to time filled by a signal for controlling purified water in the bunker through a dispenser. The supply of treated water starts at a signal from the central block 24 and continues until the concentration of oil products in the effluent at the inlet of treatment facilities 20 decreases.

Такое периодическое адаптивное включение дополнительного источника очищенной воды в контур очистки стоков позволяет исключить залповую нагрузку на очистные сооружения, превышение концентрации нефтепродуктов на выходе очистных сооружений 20 относительно нормативов, а также сократить затраты на их эксплуатацию.Such a periodic adaptive inclusion of an additional source of purified water in the wastewater treatment circuit allows you to exclude a salvo load on treatment facilities, an excess of the concentration of oil products at the outlet of treatment facilities 20 relative to the standards, and also to reduce the costs of their operation.

Центральный блок 24 управления хранит данные за весь период работы системы с момента начала ее работы и позволяет получить и отобразить на рабочем месте 25 диспетчера статистику эффективности работы очистных сооружений 3 предприятия, а также показания концентрации нефтепродуктов в сбросах обособленных подразделений 11, 12, …1N предприятия. Данные из архива системы передаются на верхний иерархичный уровень контролирующей системы отрасли через интерфейс 27 центрального блока 24 управления. The central control unit 24 stores data for the entire period of operation of the system since the start of its operation and allows you to receive and display at the workplace 25 of the dispatcher the statistics of the efficiency of the treatment facilities of 3 enterprises, as well as readings of the concentration of oil products in discharges of separate subdivisions 11, 12, ... 1N of the enterprise ... The data from the system archive is transferred to the upper hierarchical level of the industry control system through the interface 27 of the central control unit 24.

Система осуществляет автоматический непрерывный анализ концентрации нефтепродуктов в сточных водах, регулирование очистных сооружений 20 при повышении концентрации нефтепродуктов в промышленных стоках на их входе для исключения их прохода сквозь очистные сооружения 20, программа в центральном блоке 24 управления осуществляет графическое представление результатов, подготовку и рассылку тревожных оповещений по факту нарушения нормативов или нештатных ситуаций.The system carries out automatic continuous analysis of the concentration of oil products in wastewater, regulation of treatment facilities 20 when the concentration of oil products in industrial wastewater at their inlet increases to prevent their passage through treatment facilities 20, the program in the central control unit 24 provides a graphical presentation of the results, preparation and distribution of alarms on the fact of violation of standards or emergency situations.

Показатели содержания нефтепродуктов в сточных водах в цифровом виде, поступающие от анализаторов, передаются через сетевую (проводную или беспроводную) инфраструктуру для хранения и последующей обработки на центральный сервер, предназначенный для хранения данных, который может быть расположен на самом предприятии, или в облачное хранилище (облачный вариант предоставления услуги мониторинга).The digital readings of oil products in wastewater from analyzers are transmitted via a network (wired or wireless) infrastructure for storage and subsequent processing to a central server for data storage, which can be located at the enterprise itself, or to cloud storage ( cloud option for providing monitoring services).

Пользователь получает доступ к данным через графический интерфейс 10 системы, имеющий возможность настройки и рассылки тревожных оповещений персоналу по факту наступления события (например, превышение допустимой концентрации нефтепродуктов в сточных водах)The user gets access to the data through the graphical interface 10 of the system, which has the ability to configure and send alarm notifications to personnel upon the occurrence of an event (for example, exceeding the permissible concentration of oil products in wastewater)

Система имеет возможность управления исполнительным устройством 29 посредством модуля 23 регулирования для адаптивного регулирования работы очистных сооружений 20. Также возможна интеграция для обмена данными с системами АСУ ТП, использующимися на предприятии. The system has the ability to control the actuator 29 by means of a regulation module 23 for adaptive regulation of the operation of treatment facilities 20. Integration is also possible for data exchange with APCS systems used at the enterprise.

На территориально распределенных предприятиях система позволяет выявлять подразделения, превышающие нормативы по сбросу нефтепродуктов в промышленную канализацию.At geographically distributed enterprises, the system allows you to identify units that exceed the standards for the discharge of oil products into the industrial sewage system.

Claims (3)

1. Система мониторинга концентрации загрязняющих веществ в сточных водах и управления работой очистных сооружений предприятия, содержащая анализаторы, установленные на трубопроводах со сточными водами подразделений предприятия, а также на входе и на выходе очистных сооружений предприятия, центральный блок управления и модуль регулирования, соединенный с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе подачи очищенной воды на вход очистных сооружений, при этом центральный блок управления выполнен с возможностью приема результатов измерений с анализаторов, определения фактов превышения пороговых значений концентрации загрязняющих веществ в сточных водах подразделений и в воде на входе и выходе очистных сооружений, передачи тревожных сообщений на приемные устройства персонала в случае превышения пороговых значений на трубопроводах со сточными водами подразделений и на выходе очистных сооружений, а также передачи сигнала на модуль регулирования на открытие исполнительного механизма и подачу очищенной воды на вход очистных сооружений в случае превышения порогового значения на входе очистных сооружений, которое соответствует превышению порогового значения на выходе очистных сооружений.1. The system for monitoring the concentration of pollutants in wastewater and managing the operation of the treatment facilities of the enterprise, containing analyzers installed on the pipelines with wastewater from the divisions of the enterprise, as well as at the inlet and outlet of the treatment facilities of the enterprise, a central control unit and a regulation module connected to the executive a mechanism installed on the pipeline for supplying purified water to the inlet of treatment facilities, while the central control unit is configured to receive measurement results from analyzers, to determine the facts of exceeding the threshold values of the concentration of pollutants in the wastewater of subdivisions and in water at the inlet and outlet of treatment facilities, transmission alarm messages to the personnel receiving devices in case of exceeding the threshold values on pipelines with wastewater from subdivisions and at the outlet of treatment facilities, as well as transmitting a signal to the control module to open the actuator a and the supply of purified water to the inlet of treatment facilities in case of exceeding the threshold value at the inlet of treatment facilities, which corresponds to exceeding the threshold value at the outlet of treatment facilities. 2. Система по п. 1, в которой каждый анализатор включает датчик для определения концентрации загрязняющих веществ в воде, контроллер и устройство беспроводной коммуникации, а центральный блок управления выполнен с возможностью беспроводной передачи сигнала на модуль регулирования.2. The system of claim. 1, in which each analyzer includes a sensor for determining the concentration of pollutants in water, a controller and a wireless communication device, and the central control unit is configured to wirelessly transmit a signal to the control module. 3. Система по п. 1, которая предназначена для мониторинга концентрации в сточных водах загрязняющих веществ, которые представляют собой нефтепродукты.3. The system according to claim 1, which is designed to monitor the concentration of pollutants in wastewater, which are oil products.
RU2021106538A 2021-03-13 2021-03-13 System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises RU2763132C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106538A RU2763132C1 (en) 2021-03-13 2021-03-13 System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106538A RU2763132C1 (en) 2021-03-13 2021-03-13 System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763132C1 true RU2763132C1 (en) 2021-12-27

Family

ID=80039182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106538A RU2763132C1 (en) 2021-03-13 2021-03-13 System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763132C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791597C1 (en) * 2022-07-27 2023-03-13 Общество с ограниченной ответственностью "БО-ЭНЕРГО" System for monitoring, diagnostics and management of the technical condition of power transformers
CN116216819A (en) * 2023-05-09 2023-06-06 湖南华博信息技术有限公司 Intelligent water affair data analysis management system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472717C1 (en) * 2011-07-12 2013-01-20 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Water treatment acs with continuous water quality control at various process points
RU2507156C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергетические Системы, Монтаж И Сервис" System for control of water discharges from objects of industrial and household purposes, method of controlling water discharges and robot-sampler for method realisation
US10126284B1 (en) * 2016-09-15 2018-11-13 Jentek Water Treatment, Inc. System and method for monitoring water treatment systems
RU2684080C2 (en) * 2014-02-28 2019-04-03 Фотон Эко-Кепче Пти Лтд. Super-large scale photon capture bioreactor for water purification and operation method therefor
WO2019107948A2 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 최성필 Advanced sewage treatment device having bioreactor integrated-management and automatic-control system and new renewable power generation function and thereby having improved sewage treatment and energy efficiencies, and advanced sewage treatment method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472717C1 (en) * 2011-07-12 2013-01-20 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Water treatment acs with continuous water quality control at various process points
RU2507156C1 (en) * 2012-09-24 2014-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Энергетические Системы, Монтаж И Сервис" System for control of water discharges from objects of industrial and household purposes, method of controlling water discharges and robot-sampler for method realisation
RU2684080C2 (en) * 2014-02-28 2019-04-03 Фотон Эко-Кепче Пти Лтд. Super-large scale photon capture bioreactor for water purification and operation method therefor
US10126284B1 (en) * 2016-09-15 2018-11-13 Jentek Water Treatment, Inc. System and method for monitoring water treatment systems
WO2019107948A2 (en) * 2017-11-30 2019-06-06 최성필 Advanced sewage treatment device having bioreactor integrated-management and automatic-control system and new renewable power generation function and thereby having improved sewage treatment and energy efficiencies, and advanced sewage treatment method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2791597C1 (en) * 2022-07-27 2023-03-13 Общество с ограниченной ответственностью "БО-ЭНЕРГО" System for monitoring, diagnostics and management of the technical condition of power transformers
CN116216819A (en) * 2023-05-09 2023-06-06 湖南华博信息技术有限公司 Intelligent water affair data analysis management system and method
CN116216819B (en) * 2023-05-09 2023-07-04 湖南华博信息技术有限公司 Intelligent water affair data analysis management system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9056783B2 (en) System for monitoring discharges into a waste water collection system
KR102172981B1 (en) Smart sewage treatment Operation System
US8958917B2 (en) Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment
CN103984320B (en) A kind of enterprise's rainwater discharge outlet monitoring system based on Internet of Things and monitoring method thereof
US8886482B2 (en) Predictive and internet-based sampler control
US9100728B2 (en) Server monitoring of flow and sampling apparatus and/or logger
US8949075B2 (en) Blind logger dynamic caller
US20100332149A1 (en) Method and system for remote monitoring of fluid quality and treatment
KR100455654B1 (en) BOD and COD prediction system of wastewater treatment plant effluent using Suspended Solids meter and software sensor technology
RU2763132C1 (en) System for monitoring the concentration of pollutants, including petroleum products, in wastewater and managing the operation of treatment facilities of enterprises
Moldovan et al. Automation of Wastewater Treatment Plant
KR100446250B1 (en) Control apparatus for sewage and wastewater equipment
CN102629134B (en) Urban sewage treatment Orbal oxidation ditch industrial toxic pollutant impact resistance regulation and control system
CN102073292A (en) Method and arrangement for monitoring water quality
KR101977582B1 (en) Monitoring and Prevent leakage Method of harmful chemical substances into water environment
AU2020103521A4 (en) OMAI- Waste Treatment Systems: AI- Based Programming for Operation and Maintenance of Waste Treatment Systems
CN113716813A (en) Water plant system
WO2021038222A1 (en) Autonomous wastewater treatment system
KR100387362B1 (en) Integrated water management system for real-time monitoring and automatic sampling of wastewater in remote sites
CN112631221A (en) Sewage treatment remote monitoring system and method thereof
Rizaluddin et al. Online Monitoring of Effluent Quality for Assessing the Effect of Wastewater Treatment Plant to Discharge into the Receiving Water: a review
CN211319033U (en) Intelligent remote monitoring system for wastewater treatment
Ludwig SWRO Plant Operation Organization, Monitoring, and Instrumentation
KR200269586Y1 (en) Control apparatus for sewage and wastewater equipment
Maclennan et al. Non-traditional indicators of system performance