Комплекс гідротехнічних споруд ЖК "Станіславів" (4000 мешканців) у м. Івано-Франківську та аналіз методів контролю якості води
Автор: Бабич Вероніка Олексіївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Бабич В.О., Мацієвська О.О. (керівник). Комплекс гідротехнічних споруд ЖК "Станіславів" (4000 мешканців) у м. Івано-Франківську та аналіз методів контролю якості води. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. ЖК "Станіславів" розташований у с. Черніїв, що територіально відноситься до м. Івано-Франківськ. У магістерській кваліфікаційній роботі запроектовано неповну роздільну систему водовідведення ЖК "Станіславів", дві каналізаційні насосні станції та дві каналізаційні очисні споруди. Майданчик каналізаційних очисних споруд розташований за північно-західною частиною ЖК "Станіславів". Пануючий напрям вітрів – південний. Для транспортування стічних вод у ЖК "Станіславів" прийнято поліетиленові каналізаційні труби . У роботі прийнято дві каналізаційних насосних станцій заглибного типу з одним робочим та одним резервним насосами фірми Grundfos марки SL1.80.100.40.4.50D.C та SL1.80.100.40.4.51D.C відповідно. За проведеними розрахунками маємо дві очисні споруди, які повинні приймати в середньому 1617 м3/добу стічних вод кожна. Концентрація забруднень стічних вод за завислими речовинами – 228,07 мг/дм3 та за БСКповн – 223,16 мгО2/дм3. Відповідно до характеристики стічних вод і розрахунків щодо необхідного ступеня їх очищення в проекті передбачена схема повного біологічного очищення стічних вод в аеротенках. Стічна вода надходить в приймальну камеру, потім проходить решітки (механізовані), далі по лотках підводитися в пісковловлювачі (горизонтальні з круговим рухом води) і потім проходить водовимірювальним лотком, після якого розподіляється по секціях блоку ємностей. У блоці ємностей стічні води проходять послідовно: первинні відстійники, аеротенки, вторинні відстійники і контактні резервуари. Відходи з решіток збираються в контейнер і вивозяться сміттєвозом на спеціально відведені майданчики. Після знезараження стічні води з концентрацієюза завислими речовинами 16 мг/дм3 та за БСКповн– 19 мгО2/дм3скидаються в р. Бистриця. Мета дослідження– аналіз методів контролю якості водиповерхневих джерел. Об’єкт дослідження – система моніторингу поверхневих джерел. Предмет дослідження – методи контролю якості води. Проектування систем ручного лабораторного методу моніторингу якості води поділяється на шість етапів: проектування мережі, відбір проб води, лабораторний аналіз, обробка даних, аналіз даних та використання інформації [1]. Недоліки ручного лабораторного методу контролю якості води: ? вимагає використання спеціалізованого обладнання та навченого персоналу; ? результати аналізів проб води можуть бути втрачені; ? вимагає багато часу внаслідок необхідності транспортування проб води з джерела до лабораторії для аналізу; ? проби води часто-густо аналізуються на застарілому обладнанні; ? висока вартість методу з точки зору часу, зусиль та інвестицій у проектування та впровадження цих систем; ? неможливість аналізу тенденцій зміни якості води на підставі історичних даних; ? неможливість відбору та аналізу проб води через короткі проміжки часу. Методи ручного контролю якості води розглядають різні форми дистанційного зондування води, такі як використання літальних апаратів або супутників для зйомки зображень для аналізу, оптичні датчики для моніторингу водного середовища та датчики мікроелектронних механічних систем для фіксації параметрів якості води на водному майданчику [2]. Недоліки ручного методу контролю якості води: ? не забезпечують постійний моніторинг джерела водопостачання; ? більшу частину часу не забезпечують зворотний зв’язок. Пристрої для контролю якості води еволюціонували від традиційних лабораторних датчиків (потенціометричні, кондуктометричні, йоноселективні, амперметричні тощо) до датчиків, здатних вимірювати параметри якості води в реальному часі на місці (біосенсори, волоконно-оптичні, електромагнітні, інфрачервонітощо) [3]. Сучасні сенсорнідатчики дають змогу не лише вимірювати показники якості води на місці, але й локально обробляти виміряні дані та передавати їх на відстань. Під час моніторингу джерел прісної води використовують системи бездротових сенсорних мереж для вимірювання таких показників якості води: температура, рН, каламутність, електропровідність, окисно-відновний потенціал, концентрація розчиненого кисню, вільного хлору, амонійного азоту, нітратів тощо. Структура бездротових сенсорних мереж для контролю якості води: Сенсорні датчики встановлюють навколо водного об’єкта (проби води відбираються в різних місцях через певні проміжки часу)[4]. Зібрані дані обробляються на вузлах датчика, а потім передаються на локальну станцію моніторингу, розташовану поруч з вузлами датчика, де може бути виконана подальша обробка всіх даних з безлічі розподілених вузлів датчика. З локальної станції моніторингу оброблені дані передаються за допомогою технології зв’язку великого діапазону кінцевому користувачеві. Переваги бездротових сенсорних мереж для моніторингу якості води: ? можливість встановлення датчиків на місці відбору проб води; ? якість води можна визначати як завгодно часто; ? показники якості води можуть передаватися кінцевому користувачеві для аналізування та прийняття рішень у режимі реального часу; ? зворотній зв’язок від кінцевого користувача може змінити частоту відбору проб на вимогу у разі необхідності додаткових або менших вимірювань [5]. Ключові слова – поверхневі води, моніторинг,якість води, сенсорні датчики. Перелік використаних літературних джерел. 1. F. Adamo, F. Attivissimo, C. G. C. Carducci, and A. M. L. Lanzolla. 2015. A smartsensornetworkforseawaterqualitymonitoring. IEEE SensorsJournal 15, 5, 2514–2522. 2. I. F. Akyildizand E. P. Stuntebeck. 2006. Wirelessundergroundsensornetworks: Researchchallenges. AdHocNetworks 4, 6, 669–686. 3. C. Albaladejo, P. S?anchez, A. Iborra, F. Soto, J. A. L?opez, and R. Torres. 2010. Wirelesssensornetworksforoceanographicmonitoring: A systematicreview. Sensors 10, 7, 6948–6968. 4. E. Aleisa. 2013. WirelesssensornetworksframeworkforwaterresourcemanagementthatsupportsQoSinthekingdomofSaudiArabia. InProceedingsoftheConferenceonAmbientSystems, Networks, and Technologies (ANT’13). 232–239. 5. M. K. Amrutaand M. T. Satish. 2013. Solarpoweredwaterqualitymonitoringsystemusingwirelesssensornetwork. InProceedingsoftheInternationalMulti-ConferenceonAutomation, Computing, Communication, Control, andCompressedSensing (iMac4s’13). IEEE, LosAlamitos, CA, 281–285.