Спосіб контролю функціонального стану активного мулу аеротенків споруд біологічного очищення стічних вод

Спосіб контролю функціонального стану активного мулу аеротенків споруд біологічного очищення стічних вод, що включає відбір активного мулу з аеротенку та проведення КІЛЬКІСНОГО обліку гідробіонтів у біоценозі активного мулу методом мікроскопіювання, у якому оцінюють характеристику надійності функціонування активного мулу в умовах нестацюнарності вхідних параметрів очисних споруд, проводять КІЛЬКІСНИЙ облік та визначають розмір показника структурної ЦІЛІСНОСТІ біоценозу активного мулу за критерієм Шенона, а надійність функціювання активного мулу оцінюють як ймовірність безвідмовної роботи та розраховують Запропонований винахід відноситься до способів контролю функціонального стану активного мулу в системах біологічного очищення стічних вод промислових підприємств комунального та сільського господарства й може бути використаний, зокрема при формуванні регламенту технологічного контролю на очисних спорудах Відомий спосіб кількісної оцінки функціонального 2 за формулою R = 1 - ехр Т •In 1 - а де R - ймовірність безвідмовної роботи активного мулу в процесі біологічного окислення стічних вод, ВІДНОСНО ОДИНИЦІ, S-і і S2 - ентропійні показники структурнофункціональної організації біоценозу активного мулу, умовних одиниць, к2 1 коефіцієнт видового різноманіття гідробіонтів у біоценозі активного мулу, відносно ОДИНИЦІ, Т - час обернення активного мулу в системі аеротенк- вторинний ВІДСТІЙНИК, час, At - час проходження активним мулом зони змішування його зі стічною водою, час, з пороговим значенням Ro, яку знаходять емпірично для конкретних очисних споруд у попередніх спробах у лабораторних умовах на модельних аеротенках-змішувачах у контактному режимі за часом аерації, ВІДПОВІДНИМ часу аерації мулової суміші в промисловому аеротенку, з урахуванням ефективності очищення, при цьому, якщо розмір R знаходиться в діапазоні, від 0,05 до 0,08 / порогові значення Ro /, то судять про токсичний вплив, який неминуче призводить до погіршення очищення, а якщо R більше Ro, то вплив стічної води не порушує процесу очищення стану активного мулу для відновлення закономірностей процесу біохімічної очищення стічних вод з метою регулювання процесу очищення в бажаному напрямку й удосконалення його [1] Для чого проби активного мулу відбирали з промислових аеротенків За ознакою КІЛЬКОСТІ організмів використовувалася мірна піпетка об'ємом 1 мг, у якій при шкірному підрахунку визначалося КІЛЬКІСТЬ крапель Підрахунок робили о (О о> (О ю 52696 У цьому зв'язку відомий спосіб [2] аналізу в декількох краплях під накривним склом , після функціонування бюсистеми шляхом дослідження цього брали середню розмір для 1 краплі й параметрів надійності, за допомогою контролю в підраховували вміст організмів у 1мл і 1л Біомасу прискорених методах іспиту за одним з факторів організмів визначали шляхом підрахунку, при зовнішнього впливу У цьому ЗОВНІШНІЙ вплив цьому шкірний з організмів був схожий на встановлюють інтенсивністю, яка не перевищує геометричну фігуру, об'єм котрої обчислювали граничних рівнів Параметри надійності Визначення видів проводили з використанням (статистичний) розраховується за одним із визначників Каля (Капе, 1930-1935), Кардса критеріїв у вигляді математичної формули (Curds, 1969) для інфузорій, і за Бартошем (Bartos, До того ж у прискорених випробуваннях бюсистем 1959) для коловерток Ядерний апарат фарбували різних рівнів організацій для одержання надійних ацетокарміном, для фіксації інфузорій значень функціонування, використовують схеми, використовували формалін і сулему, Euplotes які враховують такі властивості універсальність імпрегнірували сріблом сухим методом Визначали схеми, виконання принципу адекватності в ході також ХПО (біхроматне) стічних вод, БПО20, яку випробування, можливість проведення аналізу містить азоту амонійного, нітратів, фосфору, бюсистеми -«аналіз» КІЛЬКОСТІ активного мулу, значення р Підтримували сталу концентрацію бюгенів, До хиб способові можуть належати такі фактори активного мулу і р (8од ) неможливість використовувати ВІДОМІ схеми прискорених випробувань для контролю Для установлення функціональної ефективності функціонального стану активного мулу аеротенків активного мулу одержували відношення між промислових споруд біологічної очищення стічних біомасою мулу з урахуванням чисельності вод, організмів і ефективністю очищення стічних вод До недоліків цього способові слід віднести у відомому способі міра надійності для неможливість оцінки надійного показника біогеоценозу оцінювалася за КІЛЬКІСТЮ ВИДІВ, ЯКІ функціонування активного мулу, бо в алгоритмі знаходилися в стані високоефективного цього аналізу узагалі відсутній спосіб функціонування, до загальної КІЛЬКОСТІ В випробування бюсистеми на надійність, біогеоценозі Проте у випадках біоценозу не враховуються при аналізі структурноактивного мулу подібний контроль для оцінки функціональні властивості активного мулу, що функціональної надійності проводити не зовсім практично виключає можливість оцінки біоценозу коректно Останнє пов'язано з палимо, що при мулу в умовах нестацюнарності навантаження, одержанні критерію надійності не використана для використованого у відомому способі критерію функція якості бюсистеми у вигляді адитивних і має місце суб'єктивізм оцінки, який поза ті мультиплікатійних складових вектори стану базується на приватних ознаках Останні суттєво Найбільш близьким до запропонованого способові залежать від специфічних уми біохімічної контролю функціонального стану активного мулу очищення на різних підприємствах, аеротенків споруд біологічної очищення стічних результати оцінки одержані для стічних вод зі вод, обраним у якості прототипу, є спосіб стаціонарним складом Завдяки цьому технологічного контролю роботи очисних споруд використовувати рекомендації для реальних [3], ВІДПОВІДНО до якого роблять добір проби ситуацій на промислових очисних спорудах з активного мулу за допомогою ковша з аеротенку в високотоксичними навантаженнями не можна, бо в заданому МІСЦІ Й проведення візуальної оцінки цьому випадку можна одержати помилкові характеру активного мулу й КІЛЬКІСНОГО урахування уявлення, організмів у біоценозі активного мулу методом мікроскопіювання При візуальній ОЦІНЦІ В стакані добір проби активного мулу з аеротенку не або скляному циліндрі (обсяг ЮОмл) враховуються індефіціюваний, при цьому в дослідженнях не такі показники швидкість усідання бавовни враховується динаміка процесу взаємодії (швидко, повільно), колір (бурий, рудуватий, активного мулу зі стічними водами, а це означає, чорний, білястий і т д ) , характер води над осілим що для даного способові характерна значна мулом (прозорий, каламутний, пофарбований, динамічна помилка, опалесцентний), запах (гнильний, сірководневий, велика трудомісткість і складність одержання характерний для визначених ХІМІЧНИХ речовин), результатів, тому що процедура визначення стан мулу, наприклад, спухання при біомаси активного мулу поза складністю, відшаровуванні При аналізі фізіологічного стану характеризується низькою точністю із наявністю гідробіонтів активного мулу враховуються такі суб'єктивізму Останнє пов'язане з палимо, що десять показників бютестування об'єктів активного мулу при значній мінералізації - це дуже зграбна задача, яку в 1 Переважні групи й види організмів біоценозу, у даний час можна розв'язати тільки за допомогою тому числі індикаторні організми активного мулу спеціальних вимірювальних систем та ЄОМ Отут необхідно відзначити, що вибір індикаторних Слід звернути увагу на тієї факт, що характер організмів роблять на основі експертних функціонування і функція СТІЙКОСТІ будь якої (суб'єктивних) оцінок бюсистеми безпосередньо зв'язані з 2 Ступінь насиченості, ступінь прозорості фундаментальною властивістю - її надійністю цитоплазми Крім цього показник надійності функціонування 3 Стан скорочувальних вакуолей і швидкість активного мулу (бюсистеми на бюцинотичному їхньої пульсації рівні організації) тісно пов'язаний з показником 4 Форма тмулу якості бюсистеми 5 Стан війчастого диску в прикріплених 52696 урахуванням критерію якості бюсистеми, дозволяє в дійсних умовах роботи проводити оперативний контроль При цьому оцінку надійності функціонування проводять через імовірність безвідмовної роботи активного мулу Технічний результат, що може бути отриманий при здійсненні винаходу, полягає в тому, що з'являється можливість здійснити контроль стану активного мулу аеротенків споруд біологічної очищення стічних вод, шляхом оцінки характеристики надійності функціонування активного мулу в умовах нестацюнарності вхідних параметрів очисних споруд, з урахуванням ієрархічності й мультипараметричної взаємодії D' ''f (1) к окремих елементів бюсистеми активного мулу Це яГ - v ' ' у свою чергу обумовлює можливість оперативного де, D - КІЛЬКІСТЬ досліджуваних організмів у Імл контролю й регулювання технологічного процесу й рідини, регламенту очищення на конкретних спорудах d - КІЛЬКІСТЬ організмів в одному полі зору (середнє Поставлено задачу вирішується за рахунок того, арифметичне із числа переглянутих полів зору), що в спосібі контролю функціонального стану тіг2 - площа зору об'єктива, мм2, активного мулу аеротенків споруд біологічної S - площа накривного скла в мм2 (18x18),000,++ очищення стічних вод, що включає відбір V - об'єм рідини, ммЗ активного мулу з аеротенку та проведення Оцінка технологічного процесу очищення стічних КІЛЬКІСНОГО обліку гідробіонтів у біоценозі вод за функціональним станом активного мулу активного мулу методом мікроскопіювання, у проводитися на основі проведених досліджень з якому, згідно з винаходом, оцінюють установленням ситуаційних градацій характеристику надійності функціонування мул перевантажений, що супроводжується активного мулу в умовах нестацюнарності вхідних погіршенням ефективності очищення, параметрів очисних споруд проведать КІЛЬКІСНИЙ помірковано навантажений мул (добрі працюючий облік та визначають розмір показника структурної при наявності нестацюнарності навантаження), ЦІЛІСНОСТІ біоценозу активного мулу за критерієм мул при низьких навантаженнях, Шенона, а надійність функціювання активного голодуючий мул мулу оцінюють як ймовірність безвідмовної роботи До хиб способові - прототипу способові та розраховують за формулою технологічного контролю роботи споруд біологічної очищення стічних вод варто віднести неможливість проведення оцінки надійнісних (2) параметрів біоценозу активного мулу, суб'єктивізм оцінки, яку проводять за де, R - ймовірність безвідмовної роботи активного індикаторними організмами в незалежності від мулу в процесі біологічного окислення стічних вод, специфіки конкретних очисних споруд, і велика ВІДНОСНО ОДИНИЦІ, динамічна помилка аналізу, тому що виміри S1 і S2 - ентропійні показники структурнопроводять протягом тривалого часу, функціональної організації біоценозу активного трудомісткість і складність одержання результатів, мулу, умовних одиниць, тому що критерій оцінки передбачає використання статистичних методів аналізу IS До того, алгоритм ситуаційних градацій 1 - коефіцієнт видового різноманіття побудований на інтуїтивних принципах Вісь чому в умовах нестаціонарних навантажень гідробіонтів у біоценозі активного мулу, відносно ОДИНИЦІ, на активний мул відомий метод контролю не Т - час обернення активного мулу в системі дозволяє проводити оперативний аналіз аеротенк- вторинний ВІДСТІЙНИК, час, функціональної активності мулу, палимо більше з At - час проходження активним мулом зони установленням розміру усталеності й надійності змішування його зі стічною водою, час, функціонування біоценозу активного мулу з пороговим значенням R0, яку знаходять аеротенків Отут доречно особливо ще разом емпірично для конкретних очисних споруд у відзначити ті, що біоценоз активного мулу - це попередніх спробах у лабораторних умовах на зграбна бюсистема, характеристики якої значною модельних аеротенках-сумішниках у контактному мірою змінюються як від вибраної технології режимі за часом аерації, ВІДПОВІДНИМ часу аерації очищення, так і від характеристики субстрату, мулової суміші в промисловому аеротенку, з тобто виду забруднення стічних вод і частоти урахуванням ефективності очищення, при цьому, залпових навантажень, які, до речі, бувають якщо розмір R знаходиться в діапазоні, від 0,05 до високотоксичними 0,08/порогові значення R0 /, те судять про У основу винаходу поставлена задача створити токсичний вплив, який неминуче призводити до такий спосіб контролю функціонального стану погіршення очищення, а якщо R більше R0, те активного мулу аеротенків промислових споруд вплив стічної води не порушує процесу очищення біологічної очищення стічних вод, який за рахунок Ті, ЩО В запропонованому винаході використані оцінки та одержання кількісної й надійносної вищевказані ознаки, дозволяє досягти вирішення характеристики функціонування активного мулу з навколовійхових інфузорій (відчинити, зачинити) 6 Інтенсивність роботи війчастого апарату 7 Розмір організмів 8 Хараісгер розмноження (розподіл, кон'югація і тд) 9 Наявність цист 10 Наявність загиблих найпростіших організмів Кількісне урахування організмів активного мулу шляхом мікроскопіювання в рахункових камерах різноманітних систем, або методом «від каліброваної краплі» роблять шляхом розрахунку за формулою 52696 поставлених задач, тому що метод аналізу надійнісних характеристик активного мулу аеротенків споруд біологічної очищення стічних вод з використанням прискорених засобів іспиту надійності бюсистем дозволяє вирішити задачу, зокрема, оперативного контролю стану активного мулу, що важливо для здійснення технологічного потокового контролю очищення стічних вод в аеротенках При проведенні КІЛЬКІСНОГО обліку визначає значення показника структурної ЦІЛІСНОСТІ біоценозу активного мулу також забезпечує розв'язання поставленої задачі За оцінкою надійності необхідно враховувати гетерогенність та неоднорідність біосистеми У даній час уже повністю доведено, що гетерогенність системи це один з принципів надійності [4] 3 огляду на ті, що аналіз надійності функціонування активного мулу раніше ніколи не використовувався, необхідно більш докладно зупинитися на методологічному аспекті подібних досліджень Суть запропонованого винаходу й методологічний аспект Проблеми розробки критерію оцінки надійності функціонування біосистеми взагалі й активного мулу зокрема, у даний час особливо актуальні Зараз вже очевидно, що для надійного дослідження бюсистем необхідна спеціальна схема дослідження, наприклад шляхом прискореного методу іспиту надійності з наступним перенесенням отриманих результатів на об'єкт, що досліджується [5] Але, до цього часу ще не розроблені способи оцінки надійності функціонування активного мулу аеротенка, котрі могли б бути використані в практиці біохімічної очищення стічних вод в умовах нестацюнарності технологічного процесу Як уже було сказано, гетерогенність й взаємозв'язність елементів функціонування З іншого бокові гетерогенність обумовлена ієрархичністю структури й функції біологічного об'єкту Вісь чому ушкодження, які виникли на самому нижньому рівні ієрархи, можуть передаватися, тобто формувати ушкодження на більш високих рівнях лише з деякою імовірністю При цьому чим вище рівень, палимо нижча імовірність виникнення ушкодження системи взагалі Облік ієрархічної, мультипараметричної взаємодії окремих елементів біосистеми можливо здійснити шляхом аналізу функцій якості біосистеми Для опису й оцінки якості біосистеми, яка розглядається як сукупність енергетичного, інформаційного й операторного блоків [6], можна використати критерій у вигляді (3) Де J- оцінка якості біосистеми, у г коефіцієнт відносної важливості (представництву) , одержаний за і-м параметром п оцінки, для якого існує нормування ^ у, =1, 1=1 Фі(Х|) - часткові оцінки системи, со(ф) - штрафна функція або, інакше, функція 8 бажаності, належності [7] Значення функції належності (бажаності, або штрафної функції) міститься в наступному [8] функція належності відображає належність об'єкту, який описується як модельний Цей об'єкт описується в межах нечіткої множини за алгоритмом, наприклад чим вище значення коефіцієнта видової різноманітності організмів у біоценозі активного мулу, палимо вище якість біосистеми, зокрема за показником функціональної СТІЙКОСТІ І навпаки [9] Використовуючи опис якості біосистеми (формулу 3), можна одержати вищезазначений критерій надійності (за формулою 2) Ураховуючи, що найвища якість біосистеми забезпечується при максимально можливому значенні коефіцієнта видової різноманітності, а КІЛЬКІСТЬ видів у біоценозі є величиною кінцевою (залежить від виду поживного субстрату та уми існування біоценозу), те в найпростішому випадку функцію належності (со) можна навести у вигляді (4) к,>к0 Адитивну частину функціональної якості біосистеми можна податі через функціонал ентропії у вигляді S log (5) л. г Таким чином, оцінка якості біоценозу активного мулу здійснюється у ВІДПОВІДНОСТІ з виразом J: О