Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВОДООТВОДОВ АБОНЕНТОВ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА

Изобретение относится к системам водоотведения, а именно к способам оценки контроля сбросов сточных вод от выпусков (водоотводов) абонентов в системы городской канализации.

Известен «Способ сбора данных экологического состояния региона и автоматизированная система аварийного и экологического мониторинга окружающей среды региона», причем система содержит стационарные и мобильные контрольные посты, оснащенные измерительной аппаратурой, регистраторы и анализаторы параметров среды, в частности регистраторы сигналов гидрофизических полей, хемилюминесцентный, хроматографический, ионоселективный, спектральный и радиометрический анализаторы, регистратор сигналов акустического импеданса донных слоев, молекулярные спиновые детекторы взаимодействия протонов морской воды, регистраторы артефактов, обусловленные магнитогидродинамическим, биоэлектрическим и концентрационными эффектами, регистраторы синтетических ПАВ в водной среде, концентрации хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона, зоопланктона. В способе полученную информацию передают на устройства документирования и выполняют моделирование состояния региона. В процессе моделирования окружающую среду и инфраструктуру промышленного объекта разбивают на ряд объемов, для каждого из которых составляют модель материального баланса и прогнозную модель (см. патент РФ №2443001 (приоритет от 20.03.2012 г.)).

Указанные способ и система имеют ограниченные функциональные возможности для оценки и контроля сбросов сточных вод водоотводов абонентов в системы городской канализации, поскольку в водной среде контролируются только содержание синтетических ПАВ, концентрация хлорофилла, микроорганизмов, фитопланктона и зоопланктона. В то же время наиболее негативное воздействие на системы водоотведения оказывают сбросы с повышенным общим содержанием алюминия, свинца, цинка, железа, марганца, кадмия, меди и никеля, содержанием фенола и других загрязнителей. Но эти загрязнители в известном способе не контролируются.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является «Система контроля водоотводов от объектов промышленного и бытового назначения, способ контроля водоотводов и робот-пробоотборник для реализации способа». Способ контроля водоотводов от объектов промышленного и бытового назначения характеризуется тем, что он содержит непрерывную регистрацию расхода сливной воды и наличия в ней признаков загрязнителей, ввод указанных данных в память блока управления системы контроля, сравнение данных с ранее полученными аналогичными данными, передачу сигнала на включение в работу робота-пробоотборника на отбор пробы сливной воды и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде. Причем отбор пробы осуществляют периодически, а регистрацию расхода сливной воды и наличия в ней признаков загрязнителей проводят непрерывно, далее по результатам анализа пробы запрещают или разрешают деятельность объекта (см. патент РФ №2507156 (приоритет от 24.09.2012 г.)).

Для указанного способа характерны высокие капитальные затраты, поскольку для реализации способа необходимо устанавливать робот-пробоотборник на водовыпуске каждого абонента.

По этой причине в условиях мегаполисов, где количество абонентов измеряется тысячами, реализация такого способа не представляется экономически целесообразной.

Задачей настоящего изобретения является снижение капитальных затрат.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе, характеризующемся тем, что он содержит регистрацию наличия в воде признаков загрязнителей, отбор пробы сливной воды и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде, в соответствии с настоящим изобретением:

предварительно случайным образом выполняют разбиение бассейна/бассейнов или всей сети водоотведения населенного пункта, к которой подключены водоотводы абонентов, на непересекающиеся районы с минимальным количеством, преимущественно одним, выпусков воды из них,

регистрацию наличия в воде признаков загрязнителей осуществляют при превышении в анализе пробы воды, отобранной в случайное время и в случайно выбранной точке, расположенной на выпуске/выпусках воды непересекающихся районов, допустимых концентраций , где - предельно допустимые значения загрязнителей по i-му ингредиенту, k - понижающий коэффициент, учитывающий разбавление загрязнений сточными водами, k≤1,

дополнительно проводят обследование непересекающихся районов, в которых зарегистрировано наличие в воде признаков загрязнителей, включающее определение и анализ видов деятельности абонентов, местоположения, конструктивных особенностей их зданий и сооружений, которые указывают на возможное превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде, и определяют перспективных абонентов,

кроме того, отбор пробы сливной воды и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде осуществляют только у перспективных абонентов, сливная вода которых поступает к случайно выбранной точке, расположенной на выпуске/выпусках районов, в которых зарегистрировано наличие в воде признаков загрязнителей.

Имеется вариант развития, когда пробы сливной воды и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде осуществляют у каждого абонента только по тем видам загрязнителей, наличие которых зарегистрировано в воде в виде признаков загрязнителей.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания алюминия и свинца указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники объектов промышленности или локальных очистных сооружений.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания цинка указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники зданий и сооружений с кровлями и элементами водостока, выполненными из листового оцинкованного металла или гальванических цехов промышленных предприятий.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания железа и марганца указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники объектов с дренажными системами.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания марганца, кадмия, меди и никеля указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники гальванических цехов промышленных предприятий.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде содержания синтетических поверхностно-активных веществ указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники текстильных и банно-прачечных предприятий.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде содержания фенола указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники объектов нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей, лесохимической, коксохимической, анилинокрасочной промышленности.

Имеется вариант развития, когда наличие в воде признаков загрязнителей в виде содержания химической потребности в кислороде указывает на то, что перспективными абонентами являются собственники объектов агрохимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

1. Предварительная разбивка случайным образом бассейна/бассейнов или всей сети водоотведения населенного пункта на непересекающиеся районы с минимальным количеством, преимущественно одним, выпусков воды из них;

2. Регистрация наличия в воде признаков загрязнителей при превышении в анализе пробы воды, отобранной в случайное время и в случайно выбранной точке, расположенной на выпуске/выпусках воды непересекающихся районов, допустимых концентраций , где - предельно допустимые значения загрязнителей по i-му ингредиенту, k - понижающий коэффициент, учитывающий разбавление загрязнений сточными водами, k≤1;

3. Осуществление регистрации наличия в воде признаков загрязнителей по результатам периодического анализа пробы воды, отобранной в случайное время и в случайно выбранной точке, расположенной на выпуске/выпусках воды непересекающихся районов;

4. Проведение дополнительного обследования непересекающихся районов, в которых зарегистрировано наличие в воде признаков загрязнителей;

5. Выполнение отбора пробы сливной воды и анализа пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде у каждого абонента только по тем видам загрязнителей, наличие которых зарегистрировано в воде в виде признаков загрязнителей;

6. Определение перспективных абонентов по анализу видов их деятельности, местоположению, конструктивных особенностей их зданий и сооружений, которые указывают на возможное превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде;

7. Отнесение собственников объектов промышленности или локальных очистных сооружений к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания алюминия и свинца;

8. Отнесение собственников зданий и сооружений с кровлями и элементами водостока, выполненными из листового оцинкованного металла, или собственников гальванических цехов промышленных предприятий к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания цинка;

9. Отнесение собственников объектов с дренажными системами к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания железа и марганца;

10. Отнесение собственников гальванических цехов промышленных предприятий к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде общего содержания марганца, кадмия, меди и никеля;

11. Отнесение собственников текстильных и банно-прачечных предприятий к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде содержания синтетических поверхностно-активных веществ;

12. Отнесение собственников объектов нефтеперерабатывающей, сланцеперерабатывающей, лесохимической, коксохимической, анилинокрасочной промышленности к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде содержания фенола;

13. Отнесение собственников объектов агрохимической и нефтеперерабатывающей промышленности к перспективным абонентам по критерию наличия в воде признаков загрязнителей в виде содержания химической потребности в кислороде;

14. Выполнение отбора пробы сливной воды и анализа пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде только у перспективных абонентов.

По сведениям, имеющимся у авторов, все отличительные признаки не известны. Совместное их применение в заявляемом способе позволяет снизить капитальные затраты, необходимые для выявления абонентов, в сливных водах которых превышаются предельно допустимые значения загрязнителей в сливной воде, т.к. для реализации способа нет необходимости устанавливать дорогостоящие роботы- пробоотборники на водовыпусках каждого абонента населенного пункта. Это достигается благодаря совместному применению отличительных признаков 1-14, благодаря которым достаточно путем отбора нескольких проб выполнить регистрацию наличия/отсутствия в воде непересекающихся районов признаков загрязнителей и, в случае регистрации их наличия, реализовать один из двух вариантов:

- выполнить только у перспективных абонентов отбор проб сливной воды и анализ проб сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде;

- выполнить у каждого абонента отбор проб сливной воды и анализ проб сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде только по тем видам загрязнителей, наличие которых зарегистрировано в воде в виде признаков загрязнителей.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вид в плане бассейна водоотведения населенного пункта, в котором может быть реализован предлагаемый способ, на фиг. 2 - таблица с результатами анализа проб воды, на фиг. 3 - таблица с результатами анализа пробы сливной воды у перспективного абонента.

Осуществление изобретения

Способ может быть реализован на примере бассейна водоотведения населенного пункта, общий вид которого представлен на фиг. 1. Он включает в себя абонентов 1 с водоотводами 2, которые подключены к сетям 3 водоотведения населенного пункта.

В процессе реализации способа выполняют:

1. Предварительное случайное разбиение сети 3 водоотведения населенного пункта, к которой подключены водоотводы 2 абонентов 1, на непересекающиеся районы с минимальным количеством, преимущественно одним, выпусков воды из них. На фиг. 1 в качестве примера представлен вариант такого разбиения, при котором сеть 3 разбита на четыре непересекающихся района:

- район 4 с одним выпуском воды 5;

- район 6 с одним выпуском воды 7;

- район 8 с одним выпуском воды 9;

- район 10 с одним выпуском воды 11;

2. Регистрацию наличия в воде признаков загрязнителей. Этап выполняется периодически по результатам анализа пробы воды, отобранной в случайное время и в случайно выбранных точках, расположенных на выпуске/выпусках воды непересекающихся районов. Для этого анализируют результаты анализов проб воды, отобранных в случайное время, например:

- в случайно выбранной точке 12, расположенной на выпуске 5 воды непересекающегося района 4. Получили, например, следующие результаты анализа проб воды, приведенные в колонке 2 таблицы на фиг. 2;

- в случайно выбранной точке 13, расположенной на выпуске 7 воды непересекающегося района 6. Получили, например, следующие результаты анализа проб воды, приведенные в колонке 3 таблицы на фиг. 2;

- в случайно выбранной точке 14, расположенной на выпуске 9 воды непересекающегося района 8. Получили, например, следующие результаты анализа проб воды, приведенные в колонке 4 таблицы на фиг. 2;

- в случайно выбранной точке 15, расположенной на выпуске 11 воды непересекающегося района 10. Получили, например, следующие результаты анализа проб воды, приведенные в колонке 5 таблицы на фиг. 2.

При этом регистрацию наличия в воде признаков загрязнителей осуществляют при превышении в анализах проб воды допустимых концентраций , приведенных в колонке 6 таблицы на фиг. 2 и устанавливаемых региональными органами власти в виде предельно допустимых концентраций (ПДК).

Сравнивая результаты анализов проб воды с предельными значениями ингредиентов (см. фиг. 2), например, регистрируют наличие в непересекающемся районе 8 признаков загрязнителей в виде общего содержания марганца, кадмия и никеля, указывающих на то, что перспективными абонентами являются собственники объектов гальванических цехов промышленных предприятий;

3. Обследование непересекающихся районов, в которых зарегистрировано наличие в воде признаков загрязнителей. В рассматриваемом примере таким районом является непересекающийся район 8. На этом этапе также определяют и анализируют виды деятельности абонентов, местоположения, конструктивные особенности их зданий и сооружений, которые указывают на возможное превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде, и определяют перспективных абонентов. Например, установлено, что в непересекающемся районе 8 перспективным абонентом по признакам загрязнителей является один абонент 16 - промышленное предприятие;

4. Отбор пробы сливной воды и анализ пробы сливной воды на превышение предельно допустимых значений загрязнителей в сливной воде только у перспективного абонента 16. Сравнивая результаты анализа, см. фиг. 3, например, регистрируют превышение у перспективного абонента 16 предельно допустимых значений следующих загрязнителей:

- по общему содержанию марганца - 0,2 мг/л;

- по общему содержанию кадмия - 1,05 мг/л;

- по общему содержанию меди - 0,15 мг/л;

- по общему содержанию никеля - 0,4 мг/л.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «промышленная применимость».