SU1056054A1 - Устройство дл оценки токсичности сточных вод - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ СТОЧНЫХ вод, включающее резервуар дл  размещени  рыб-индикаторов , оборудованный патрубком дл  ;подачи контролируемой воды, вмонтированным в одну из торцрвых стенок резервуара, патрубком дл  подачи чистой воды и патрубками дл  слива воды, размещенные в резервуаре датчик ухода рыбы из зоны предпочтительного пребывани , выполненный с возможно-., стью свободного прохода через него рыб, установленные перед ним электро .ды дл  создани  в воде пол , отпугнЕгающего рыб, и аэратор, а также ехему управлени  работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности , отличающеес  Тем, что,, с целью повышени  достойерности информации о токсичности кс5нтролируемой воды, снабжено дополнительным датчиком ухода рыб из зоны . -предпочтительного пребывани , распо ложенньм за основным и имеющим аналогичное ему конструктивное выполнение , а схема управлени  работой устройства содержит формирователь импульсов , блок совпадени , формирователь временного.;интервала, управл емый ключ, счетчик срабатываний датчиков , блок установки .количества срабатываний , .формирователь сигнала коррекции , счетчИк сигналов коррекции и. формирователь сигнала -неработоспособности вз тых 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 формировател  временного интервала и к одному из входов Гуправл емого ключа, другой вход управл емого ключа соединен с выходом формировател  временного интервала и с первым входом формировател  сиг- лала коррекции, , а выход лодклю- .jg чек к второму входу формировател  сиг (Л нала коррекцИи и к входу счетчика срабатываний датчиков, выход последнего подключен к первому входу :блока установки количества срабатываний и первому входу формировател  сиг- В нала токсичности, выход которого соединен с третьим входом фop vIИpoвaтeл  сигнала коррекции, выход формировател  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 формировател  сигнала неработоспособности тест-объекта, второй 4 вход которого соединен с выходом блока установки количества срабатываний и вторым входом формировател  сигнала токсичности-, 2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что патрубок дл  подачи чистой воды вмонтирован в торцовую стенку резербуара напротив патрубка дл  подачи контролируемой воды. 3.Устройство по п п. 1 и 2 , отличающеес  тем, что патрубки дл  слива воды вмонтированы в

Description

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

4.Устройство по п п. 1-3, отличающеес  тем, что аэратор размещен на участке расположени  патрубков дл  слнва воды.

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

Устройство дл  контрол  токсично сти сточных вод работает оледукл йм V образом;

В резервуар 1 через патрубок 2 подают контролируемую воду, а через патрубок 3 навстречу notoicy контролируемой воды подают Чистую воду.Контролир уема  вода проходит зоны AjfiB,q,H Ьтвсдитс  через патрубК1| 4ДЛЯ слива воды. Через эти же Патрубки отводитс  чиста  вода. В перфорированную трубку 9, устанойленную у дна возле „ патрубков 4 от источника 11 по патрубку 10, подают сжатый воздух. Воздушна  завеса,овраэуема  -при этом на границе зон С и ,Д преп тствует / проникнойению контролируемой воды в зону д, ачистой воды - в зону С.Это предохран ет рыб, попавших в зону Д от13авлени  токсичными веществами, У . позвол ет многократно использовать одних и тех же рыб в процессе работы/ а также исключает возможность разбавлени  контролируемой воды чистой водои и снижени  за счет этого чувствительности устройства. Подача чистой воды навстречу потоку контролируемой воды позвол ет создать безопасную зону (зону Д) при значительно меньшем расходе чистой воды, чем в спу- чае ее подЯчи по направлению потока

Когда контролируема  вода не токсична , рыбы в силу наличи  у, них положительного реотаксиса держатс  / .-против течени  и наход тс  в .зсже А у патрубка 2 дл  подачи воды. В случае, если рыбы пытаютс  уйти иззоны А, они попадают в зону В, где электроды 5 создают отпугивавдее. электрическое поле. Под действием отпугивающего пол  рыбы возвращаютс  в зону А. При повышении концентраций токсичных веществ в контролируемой воде реакци  рыб на воздействие токсичных вадеств преобладает над реакцией на отпугивающее поле, и рыбы уход т из зoнь(7i пересекают зоны В и С и попадаютв зону Д При пересечении рыбой зоны С формирователи 12 и 13 формируют импульсы, сдвинутые друг относительно друга на врем  прохождени  рыбы от датчика 7 к датчику 8. Длительность имрульса формировател  12 выбрана такой, чтобы импульсы перекрывались.

Блок 14 совпадений вьщает импульс лишь в тех случа х, когда рыба проходит оба датчика и попадает в зону Д , Если же рыба, наход ща с  в зоне А достигает датчика 7, либо рыба, наход ща с  в зоне Д, достигает датчика 8, имульс на выходе блока 14 совпадений не по вл етс . Первым импульсом блока 14 совпадений запускаетс  формирователь 15 временного интервала ,, выходным импульсом которого открываетс  управл емый ключ 16, и импульсы, фиксирующие переходы рыб из зоныД в зону Д, с выхода блока 14 совпадений поступают на вход счетчика -17 срабатываний датчиков. Количество импульсов поступивших fta вход

счетчика 17,сравниваетс  в фсрк&рователе 19 сигнала токсичности с допустимым кОЛИчесТВом уходов рыб в зону Д, задаваемым блоком 18 установки количества срабатываний. Допустимое количество уходов рыб в зонуДустанавливаетс , исход  из количества рыб, нахсщ щихс  а зоне А до ухода из этой зоны первой рыбы, и может составл ть, например 70-80% от количества рыб, наход щихс  в А. Когда количество импульсов, поступивtex на вход счетчика 17, превысит допустимое количество уходов рыб в зону Формирователем 19 сигнала токсичности будет сформирован сигнал, свидетёльствук дий о токсичности контролируемой воды.

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

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

тот сигнал поступает.на вход счетчиа 21 сигналов коррекции и на первый ход схемы 18 Установки количества срабатываний. На второй вход этой схемы с выхода: счетчика 17 срабатываний атчиков поступает информаци  о количестве рыб, ушедших из зоны А в зону Д. По этим сигналам схемой 18 установки количества срабатываний опре , дел етс  количество рыб,, оставшихс  в зоне А, и задаетс  новое допустимое количество уходов рыб из зокгз А в зону Д, после чего устройство приводитс  в исходное состо ние.

При неоднократном повторении сигналов коррекции г которые учитываютс  счетчиком 21, или когда количество рыб, оставшихс  в зоне недостаточ .нЪ дл  получени  достоверной информаций Б токсичности контролируемой воды, формирователь 22 вырабатывает сигнал работоспособности тест-объек-.. та. Информаци  о количестве сигналов коррекции и о количестве рыб,оставшихс  в зойе Af поступает на входы формировател  22 сигнала неработоспособности тест-объекта с выходов счетчика 21 сигналов коррекции и схемы 18 установки количества срабатываний. По этому сигналу обслуживающий пэрсонал должен установить причину его возникновани  и привести сигнализатор в исходное состо ние.

Пpeдлaгae «ый сигнализатор токсичности сточных вод, по сравнению с известным, обеспечивает более высо .кую достоверность оценки токсичности сточных вбд. Кроме того, в сигнализаторе исключаетс  гибель тест-объектов , что обеспечивает многократное их использование, причем это достигай ;ете  при незначительном расходе чистой воды. Сигнализатор может быть использован дл  контрол  сточных вод npoKttaimeHHfcix предпри тий, а также по5 вархностНого стока с территорий населе 1ных пунктов, предпри тий и сельскоиоз йствениых . угодий. Рекомендуетр .  примен ть сигнализатор дл  контрол  сточных вод, поступаквдих на очистные сооружени . Сигнализатор может примен тьс  самосто тельно либо совместно с автоматическим проотборниками ,а также в составе систем контрол  сточных вод и в составе АСУ водоохранными и водохоз йственньми комплексами .

Годовой эффект от использовани  . предлагаемого устройства составл ет 25,0 тыс. руб.

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТОКСИЧНОСТИ 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, выполненный с возможно-.. стью свободного прохода через него рыб, установленные перед ним электро•ды для создания в воде поля, отпугивающего рыб, и аэратор, а также схему управления работой устройства, содержащую формирователь сигнала токсичности, отличающееся тем, что,, с целью повышения достоверности информации о токсичности кбнтролируемой воды, снабжено дополнительным датчиком ухода рыб из зоны . «предпочтительного пребывания, расположенньм 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 установкиJколичества 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, выходы последних соединены с входами блока совпадений, выход которого подключён 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 сиг- _с дала коррекции, . а выход лодключей 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 сиг-’ нала токсичности, выход которого соединен с третьим входом формирователя сигнала коррекции, выход формирователя сигнала коррекции соединён 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·. ^г

2. Устройство по п.1, отличающее с я тем, что патрубок для подачи чистой воды вмонтирован в торцовую стенку резерйуара напротив патрубка для 'подачи контролируемой воды.

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

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

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